6 Edición 201 - Incoseincose.org.ar/downloads/Manuales/manual-steel-framing-incose-v2016.pdf ·...

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Manual de recomendaciones técnicas para la construcción con estructuras de perfiles de acero galvanizado liviano conformados en frío (Steel Framing).

INCOSE Instituto de la Construcción en Seco Alsina 1609 5to piso of. 16 I CABA (011) 4381-2106 / 2680 [email protected] / www.incose.org.ar

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Manual de Recomendaciones para Construir con Perfiles de Acero Galvanizado Liviano Conformados en Frío (Steel Framing)

Todos los derechos reservados. Prohibida su reproducción parcial o total sin la debida mención de la fuente. www.incose.org.ar

ÍNDICE

INFORMACIÓN GENERAL Y RECOMENDACIONES 2 Cap. 1: Reseña histórica del Steel Framing 3 Cap. 2: El acero como material estructural - Perfiles conformados en frío 16 Cap. 3: Definiciones, normativas y ventajas del sistema 47 Cap. 4: Acciones: cargas de viento, sismo y nieve 55 Cap. 5: Viaje de cargas 63 Cap. 6: Verificación estructural. Criterios 66 Cap. 7: Tipos de fundaciones 95 Cap. 8: Paneles portantes y no portantes 100 Cap. 9: Tipos de entrepisos y escaleras 115 Cap. 10: Tipos de techos 126 Cap. 11: Sistemas de sujeción: tornillos y anclajes 133 Cap. 12: Aislamiento térmico, acústico. Barreras de vapor. Barreras de agua y viento difusoras del vapor

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Cap. 13: Terminaciones exteriores. Tipos de placas y sistemas de acabado 173 Cap. 14: Revestimientos interiores: placas de yeso y sus accesorios 196 Cap. 15: Instalaciones de agua, gas, electricidad y sanitaria 201 Cap. 16: Ensamblado de aberturas 204 Cap. 17: Terminología 206 CRÉDITOS Y AGRADECIMIENTOS 211 Consultar principales detalles constructivos al final de cada capítulo, según temática.

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INFORMACIÓN GENERAL Y RECOMENDACIONES.

El presente manual desarrolla conceptos y recomendaciones fundamentales para la construcción con estructuras con perfiles de acero galvanizado livianos conformados en frío. Las técnicas, materiales y procedimientos indicados no constituyen los únicos que se pueden utilizar en la ejecución de una obra en Steel Framing, pudiendo existir otros que igualmente resulten satisfactorios.

Sugerimos siempre acudir a un profesional idóneo y habilitado para ejecutar una obra con este sistema, como así también para realizar el predimensionamiento y/o cálculo de las estructuras.

La lista de empresas fabricantes y distribuidores de los componentes de los sistemas del sistema de perfiles de acero livianos conformados en frío, está disponible en el sitio www.incose.org.ar

Recomendamos siempre la utilización de materiales normalizados y/o certificados bajo normas IRAM.

Sobre la lectura del presente manual:

Para la versión de descarga por capítulos separados, y en aquellos capítulos que así lo requieran, se agregará al final un anexo en el cual se encuentran los detalles constructivos relacionados con esa temática. Los detalles estarán en formato PDF. Podrá solicitar la versión DWG (Autocad) al INCOSE ([email protected]). En cada caso deberá consignar los datos del detalle constructivo requerido, que figura en el rótulo ubicado en la base de la hoja del detalle.

Todos los dibujos y esquemas que aparecen en cada apéndice han sido elaborados por el INCOSE para el presente manual de recomendaciones.

Considerando el peso del archivo, ésta versión de manual completo no contiene los detalles constructivos al final de cada capítulo; aunque los mismos sí podrán ser consultados de manera independiente en la sección “detalles constructivos” de nuestra web www.incose.org.ar

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CAPÍTULO 1. RESEÑA HISTÓRICA DEL STEEL FRAMING

1.1 ANTECEDENTES: BALLOON FRAME Y PLATFORM FRAME El Steel Framing, o construcción con perfiles de acero galvanizado conformados en frío, encuentra sus orígenes en sistemas constructivos livianos de madera como el balloon frame y el platform frame, que comparten similares formas de construcción pero diferentes conceptos estructurales. El platform frame es una evolución estructural del balloon frame.

En Estados Unidos, en las primeras décadas del 1800, la convergencia de varios factores propició el nacimiento de una alternativa constructiva. En pleno auge de la industrialización, la necesidad de viviendas, sumado a falta de mano de obra calificada, la incorporación de maquinarias en los aserraderos y la producción en serie de clavos, permite organizar un sistema liviano e industrializado.

Sigfreid Giedion, en su libro “Espacio, tiempo y arquitectura”, describe la creación e influencia del sistema en la arquitectura residencial americana: “El “balloon frame” tiene una relación comprobada con la conquista del Oeste norteamericano, desde Chicago hasta la costa del Pacífico.

Los coetáneos sabían muy bien que las casas nunca habrían surgido con esa increíble rapidez – tanto en las praderas como dentro de las grandes ciudades – si no hubiese sido por esta clase de construcción.”

No está claro quién introdujo el balloon frame en Estados Unidos. Sin embargo, el primer edificio en utilizar esta tecnología fue posiblemente un depósito construido en Chicago, en el año 1832, por George Washington Snow. Un año más tarde, en 1833, Augustine Taylor construyó la iglesia católica de Santa María, en la misma ciudad; utilizando éste método. El nombre “balloon frame” es una forma graciosa de destacar su liviandad; asociándolo a la imagen de un globo (estructura de globo). Está constituido por pilares y listones ligeros continuos formando un entramado de madera con montantes, que van desde la solera hasta el alero, facilitando su ejecución y reduciendo así la cantidad de personal calificado.

Este sistema que tan rápido se difundió, permitió a Chicago y San Francisco transformarse de pequeños pueblos a grandes ciudades en muy poco tiempo.

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Iglesia de St. Mary, Chicago, 1833, construida por Augustine Taylor El primer edificio en balloon frame, arrasado y reconstruido tres veces a lo largo de su vida.

Este sistema fue más tarde evolucionando hacia el platform frame, cuya diferencia fundamental con el balloon frame consiste en levantar la estructura planta por planta, solucionando así el tema de la descarga en forma excéntrica de las vigas de entrepiso. Esta modificación se debió a la dificultad de encontrar piezas estructurales de gran longitud, permitiendo además mejorar algunas características como su resistencia al fuego, dado que el entrepiso, al cortar la estructura, dificulta la propagación de llamas y humo a los pisos superiores. El revestimiento de los muros con las tablillas de madera (siding) y el uso de pocos elementos ornamentales ha influenciado la estética de la arquitectura doméstica norteamericana durante trescientos años. El propio sistema también propicia un diseño flexible, donde es fácil adaptar o modificar tabiques y espacios en contraposición al modelo de arquitectura residencial europea de muros macizos y espacios estáticos. Estos conceptos de liviandad, separación de estructura y revestimiento, serán algunos de los pilares teóricos de la arquitectura moderna.

1.2 ESTRUCTURAS METÁLICAS Y SISTEMAS INDUSTRIALIZADOS Hacia mediados del siglo XVIII, con el comienzo de la revolución industrial, la mecanización

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de los sistemas de producción favoreció la aplicación de otros materiales como el acero. La construcción metálica de la era industrial nace en la Inglaterra del siglo XVIII. Su ícono inicial es el puente de hierro de 1775: Puente de Coalbrookdale o Puente de Hierro.

Los edificios emblemáticos de la era industrial son los mejores exponentes de la construcción con acero: estaciones de trenes, mercados, teatros y pabellones. En tanto que para viviendas será aplicado durante la expansión colonial de Australia, California o la guerra de Crimea.

Puente de Coalbrookdale o Puente de Hierro, Telford, Reino Unido

En el año 1871, la ciudad de Chicago, construida totalmente en madera y pionera del balloon frame, padeció una de las mayores tragedias de su historia. El fuego fue el encargado de destrozar la ciudad, dejando más de 100.000 personas sin hogar. Su reconstrucción dará origen a la Escuela de Chicago; con su particular estilo de rascacielos; aplicando innovaciones tecnológicas como el ascensor, las estructuras metálicas revestidas, la eliminación de muros de carga y la incorporación de grandes ventanales que terminarán convirtiéndose en el “muro cortina”.

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En los principios del 1900, la industrialización y sus conceptos influirán la construcción de viviendas:

• Serialización

• Maquinismo

• Los principios de Henry Ford sobre la producción en masa:

o Precisión

o Economía

o Sistematización

o Agilidad

Y los principales maestros de la arquitectura moderna, impulsarán el cambio desde el diseño y la teoría:

“La idea de la industrialización de la vivienda puede ser llevada a la realidad por la repetición de partes individuales. Esto hace posible la producción masiva promoviendo bajos costos y altas rentabilidades. Solamente por la producción masiva, buenos productos pueden ser ofrecidos. Con los métodos actuales de construcción es cuestión de suerte encontrar artesanos eficientes y capaces. La producción masiva ofrece la garantía de calidad de fábrica para todos sus productos”.

Arq. Walter Gropius 1910

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«Se trata de definir y aplicar métodos claros y nuevos que permitan la realización de planes de viviendas de gran utilidad, capaces de adaptarse de forma natural a la estandarización e industrialización».

Arq Le Corbusier 1930

En Europa, a partir de 1920, comienzan numerosos emprendimientos de vivienda prefabricada combinando distintos sistemas y materiales, pero la crisis política de Alemania y la disolución de la Bauhaus, cortaron esos desarrollos que continuarían evolucionando en Estados Unidos.

La influencia de la industria automotriz sobre el diseño de viviendas tiene como máximo exponente la casa Dymaxion, del arquitecto ingeniero y precursor de la sustentabilidad, Richard Buckminster Fuller, quien también había concebido un vehículo conceptual con el mismo nombre, y la cúpula geodésica para estructuras modulares de aluminio.

Casa Dymaxion.

Automóvil Dymaxion.

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Cúpula geodésica.

En la Exposición Mundial de Chicago de 1933, se presenta una vivienda que cambia el tradicional esqueleto en madera por uno de perfiles de acero conformados en frío. Desde 1935 y hasta la post-guerra, se registró un sustancial avance de la vivienda metálica, como parte de un movimiento general de clara industrialización bajo el clima de productividad inducido por el momento posterior a la gran depresión y simultáneo al gran conflicto de la segunda guerra mundial.

La casa Lustron (1947) es uno de los ejemplos de las primeras viviendas prefabricadas que adapta el proceso de la línea de montajes de la industria automotriz, con su estructura, revestimientos y hasta las tejas en acero. La empresa, tomando la creciente demanda de construcción de viviendas para los que regresaban de la segunda guerra mundial, llega a tener 20000 órdenes de compra en muy poco tiempo, pero va a la quiebra misteriosamente en 1950. Llegó a entregar 2500; algunas de las cuales se mantienen hoy en día en perfecto estado de conservación.

Fuente foto: https://en.wikipedia.org/wiki/Lustron_Houses_of_Jermain_Street_Historic_District

https://en.wikipedia.org/wiki/Lustron_Houses_of_Jermain_Street_Historic_District

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Pero el acero era más costoso que la madera, las uniones requerían herramientas para los pernos o mano de obra calificada para realizar las soldaduras. No será sino hasta la década del 60 que el sistema se popularice, al bajar el precio del acero y la calidad de las maderas.

1.3 EVOLUCIÓN DE LOS PERFILES DE ACERO CONFORMADOS EN FRÍO

A pesar de que los requerimientos para el acero estructural laminado en caliente habían sido adoptados por los códigos de construcción en la década del 30, no había provisiones para el acero conformado en frío.

Las diferencias claves entre el acero conformado en frío o en caliente hacían impracticable el aplicar las disposiciones normativas de éste último a los productos estructurales conformados en frío. Primero, el conformado en frío permite formas que difieren ampliamente del tradicional doble T, IPN y UPN: los perfiles conformados en frío poseen el espesor consistente a lo largo de toda su sección, sin ángulos vivos, con un radio de curvatura interior y exterior en las esquinas. Segundo, el comportamiento estructural de los mismos es muy diferente. Debido a su forma esbelta, los perfiles conformados en frío sufren, en algunas condiciones de carga, pandeo local de sus ramas. De todas formas, luego de este pandeo inicial, los perfiles pueden continuar tomando incrementos de carga antes de la falla.

El American Iron and Steel Institute (AISI) fue originalmente fundado en 1855 como el American Iron Association, y vislumbró la necesidad de diseñar un estándar para el acero conformado en frío en la construcción. En febrero de 1939, el Comité AISI de Códigos de Construcción, patrocinó un proyecto de investigación en la Universidad de Cornell para desarrollar información específicamente para las necesidades de diseño. George Winter, denominado "el padre del acero conformado en frío", continuó la investigación hasta su retiro, en 1975. En 1946 publicó la primera edición de la AISI "Specification for the Design of Light Gage Steel Structural Members".

Comparados con la especificación actual, los datos eran muy limitados, pero era un comienzo. Los diseñadores y especificadores tenían ahora un código estándar adoptado desde el cual podían especificar el material, y los fabricantes podrían desarrollar materiales y tablas de propiedades basadas en los métodos estándar. Sin embargo, la industria tenía todavía un largo camino por recorrer. La información sobre las conexiones se limitaba a las soldaduras, y no había datos sobre el diseño de los elementos perforados. La tensión básica de diseño se basaba en un factor de seguridad de 1,85; relativamente

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alto en comparación con el valor 1,65 publicado por el Instituto Americano para la especificación de la Construcción en Acero, durante la misma época. En la versión 1960 de la Especificación AISI, este factor de seguridad para la tensión básica de diseño se redujo de 1,85 a 1,65, para estar en consonancia con las especificaciones de acero.

Al mismo tiempo que las estructuras de acero conformadas en frío fueron ganando terreno como un material de construcción, el uso de placas de yeso estaba creciendo. Sin embargo, en los siguientes 50 años, se introdujeron mejoras, para hacerlas más livianas y resistentes al fuego. En 1955, la mitad de todas las casas nuevas se construyeron con placas de yeso, y la otra mitad se construyó con malla de metal desplegado y yeso. Con vistas a un crecimiento comercial, la Gypsum Association y sus compañías miembros realizaron una serie de pruebas de resistencia al fuego y publicaron un manual sobre este tema, tiempo después.

Las empresas del yeso se pusieron a trabajar para desarrollar un sustrato no combustible, que pudiera soportar particiones hechas de paneles de yeso y estructuras de acero, lo que parecía ser la respuesta. De todas formas, no había un método fácil para clavar la placa de yeso a los montantes metálicos. Los fabricantes de placa de yeso y de perfiles metálicos fueron capaces de encontrar la “bala de plata” para los tabiques no combustibles: los tornillos autorroscantes. Hechos de un acero más duro, estos tenían una punta aguja para los perfiles livianos, o una punta mecha para los perfiles estructurales. Estos tornillos y el paralelo desarrollo de las herramientas para utilizarlos durante la década del 50, crearon y expandieron las oportunidades para el Steel Framing en el mercado comercial.

A medida que el mercado de las estructuras de acero creció, se hizo más difícil para los arquitectos e ingenieros especificar un producto estándar. La mayoría de los perfiles tenían propiedades similares, estaban hechos con las mismas especificaciones de ASTM y tenían sus tablas de carga. Sin embargo, pequeñas diferencias en su configuración creaban divergencias en lo que respecta a resistencias y rigidez, lo que llevó a la confusión en el mercado. Durante la década de 1990, dos organizaciones intentaron proporcionar una mejor estandarización del producto. En la costa este de Estados Unidos, la Asociación Nacional de Fabricantes de Metal de Arquitectura (NAAMM) formó Metal lath and Steel Framing Association. En la Costa Oeste, bajo la dirección de Neal Peterson, el Metal Stud Asociación de Fabricantes (MSMA).

En el año 2000, estas dos organizaciones se fusionaron para formar Steel Stud Manufacturers Association (SSMA). Desde el año 2001, el AMSS ha desarrollado tablas de carga, basadas en un producto de nomenclatura estándar con espesores y tamaños

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estandarizados. También a mediados de 1990, algunos fabricantes de acero de la costa oeste se dieron cuenta de que muchos ingenieros no entendían las complejidades o las metodologías de diseño de la especificación AISI. Para ayudar a orientar el diseño, la información técnica, y la facilidad de uso de la información para los ingenieros, se formó en 1994, en la bahía de San Francisco, la Light Gauge Steel Engineer Association (LGSEA).

De sólo 14 miembros, la organización creció a más de 800 miembros en 10 años. En 2005, se convirtió en una parte de Steel Framing Alliance, y en octubre de 2006, anunció su nuevo nombre: Cold Formed Steel Engineers Institute (CFSEI). Este grupo todavía abraza la misión original de la LGSEA: proporcionar información a los ingenieros y diseñadores para el diseño seguro y eficiente de las estructuras de acero conformadas en frío.

Desde la edición de la especificación hecha por la AISI en 1946, nueve versiones posteriores fueron emitidas con datos actualizados e información adicional para los diseñadores. La última edición, la de 2010 "North American Specification for the Design of Cold-formed steel structural" contiene disposiciones que se aplican en Canadá, Estados Unidos y México. Los tipos de fijaciones incluyen soldaduras, pernos y tornillos, y las disposiciones incluyen ahora perforaciones en los perfiles.

En 1999, el AISI formó un nuevo comité, Committee on Framing Standards (COFS) para desarrollar normas específicas para las estructuras de acero utilizadas en la construcción de edificios de estructuras livianas. En su corta historia, el COFS ha desarrollado con éxito seis normas que han sido adoptadas por los códigos de construcción. Las General Provisions, Header Truss, Wall Stud, y Lateral Standards han sido adoptadas por el International Building Code, y su Prescriptive Method y General Provisions Standards fueron adoptados en el International Residential Code.

Fragmentos traducidos de Don Allen History of Cold Formed Steel, 2006 Fuente: http://www.structuremag.org

1.4 ORÍGENES DE LA PLACA DE YESO La placa de yeso nació en el año 1888 en Estados Unidos, como resultado de las investigaciones de Augustine Sackett y Fred L. Kane para la Compañía de Carbones y Asfaltos de Estados Unidos, New York Coar Tar Chemical.

El objetivo de Sackett y Kane era encontrar un material que fuera sencillo y protegiera interiormente las estructuras de madera utilizadas en la mayoría de las edificaciones de la

http://www.structuremag.org/Archives/2006-11/C-BB-History-AllenLowndes-Nov06.pdf

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época. Para ello se creó un gran rodillo por el cual se deslizaba una lámina de cartón-paja que recogía una mezcla bituminosa que, al secarse, formaba paneles rígidos. Los ensayos demostraron que esta mezcla poseía un gran poder de aislamiento contra el fuego, pero no era apta para la decoración final, por lo que se sustituyó por un núcleo de yeso envuelto en una celulosa multihoja: placa de yeso conocida mundialmente como Gypsum Board. La primera fábrica se instaló en Pomprock (New Jersey) y su consumo se extendió rápidamente por todos los Estados unidos y Canadá. Llegó unos años más tarde a Europa, a través de Inglaterra. En Wallasey, cerca de Liverpool, se construyó en 1917 la primera fábrica europea, y muy pronto se extendió por todo el Reino Unido y países nórdicos. Poco después pasó a Francia, donde se instaló la primera fábrica, en 1948.

Fuente: http://www.prodein.com/index.php/es/historia-de-la-placa

1.5 HISTORIA DE LA CONSTRUCCIÓN INDUSTRIALIZADA EN ARGENTINA “La Patagonia reconoce como orígenes de poblamiento efectivo por el hombre blanco, los finales del siglo XIX, primero como avanzada militar con fines de ocupación del territorio y luego como resultado de la explotación ganadera ovina. Esta última actividad tomó tal magnitud que permitió ser la base de la economía territorial. Este ordenamiento económico-social - agropecuario impuso una forma definida de poblamiento rural: las estancias, cuya actividad fundamental y casi exclusiva fue la explotación ovina para exportación de lanas cueros y carne.

Con ellas llegó una forma de construir, un estilo que influenció la arquitectura de nuestra región.

La naturaleza no brindaba muchas opciones, en una zona casi desértica, como era la costa y el centro de Santa Cruz, donde sólo crecían matas espinosas y pastos rústicos, nada había para construir el hábitat. El tehuelche, habitante original de estas tierras, hacía sus carpas con cueros de guanaco y ramas dada su condición de nómada y los colonos traían consigo los materiales que la industrialización de la época les brindaba, chapa galvanizada y madera en tablas y tirantes.

La chapa de zinc llegaba por barco, que era la única comunicación con la civilización en aquella época. Se la utilizaba para la piel exterior de la construcción. Con ella se forraban paredes y techos logrando una inmejorable protección que aún hoy se conserva en buen

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estado. En las casas más importantes se utilizó la chapa galvanizada lisa con un arenado que imitaba el revoque.

La madera que se utilizó al comienzo provenía de Inglaterra, Brasil o Montevideo, pero con más frecuencia de Punta Arenas, la ciudad más cercana (350 Km de Rió Gallegos), ubicada sobre la cordillera, donde abunda la lenga (nothofagus), madera emparentada con el roble, semidura y de excelentes propiedades para la construcción.

Con ella se realizaban los esqueletos de las construcciones a la manera de Balloon-frame americano o con el sistema de postes y vigas (menos frecuente). Con este sistema constructivo se lograba crear una cámara de aire que algunas veces y según el ingenio del poblador, se rellenaba con algún aislante: papel de diario, aserrín o lana de oveja. En las cubiertas con mucha pendiente para evitar la condensación, se construían con cabriadas de madera revestidas también con chapa galvanizada. Sobre el cielorraso se colocaba pasto seco para lograr aislación térmica.

A medida que se fue afianzando el poblamiento, consolidando el dominio de la tierra y solucionando los problemas limítrofes, se iniciaron inversiones más costosas e importantes. Los estancieros comenzaron a pensar en la comodidad de su familia y aspiraron a adquirir edificios más importantes, como los de su antigua tierra y muchos de ellos compraron los kits por catálogo, los que eran enviados desde Europa.

Estos edificios eran prearmados en su lugar de origen, desarmados, numerados y luego enviados por barco con todos sus elementos.

Lo mismo sucedía en Malvinas según nos enteramos gracias al artículo “Introduction to the History of Buildings in the Falkland Islands” de Jane Cameron, archivista de Port Stanley:

Los “kits” prefabricados se utilizaron desde las primeras épocas y siguen siendo una tradición en Malvinas. El primer ejemplo del que se tiene noticia es la torre fortificada de madera traída desde Inglaterra en 1766, que se quemó en 1780. Varias compañías en la Inglaterra Victoriana se especializaron en proveer “kits” y tuvieron mucha aceptación en las islas en los años 1840, no sólo porque se podían levantar rápidamente para proveer abrigo en el territorio inhóspito sino también porque solucionaba el problema de la falta de mano de obra especializada.

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En las Falklands los edificios prefabricados eran una gran ayuda para los asentamientos rurales pioneros en zonas aisladas y muchos galpones de esquila y otros edificios de mayor tamaño eran encargados a Gran Bretaña.

Estos eran de estructura metálica con cobertura de chapa de acero galvanizado y la mayoría fueron instalados en los últimos años del siglo XIX y principios del siglo XX. Dos iglesias en Stanley fueron construidas con kits.”

Fuente: “Historia de la construcción industrializada en Argentina” Arq Silvia Mirelman http://www.incose.org.ar/documentacion-tecnica/viewdownload/10-bibliografia-general/23-historia-de-la-construccion-industrializada-en-argentina.html

1.6 STEEL FRAMING EN ARGENTINA “Si bien se conocen antecedentes de construcciones realizadas en Steel Framing en la década del 80, su uso para la ejecución de viviendas unifamiliares en Argentina comenzó a desarrollarse masivamente a partir del año 1994. En ese momento, y por reflejo del crecimiento que el método constructivo tenía en los Estados Unidos, se comenzaron a ver las primeras obras, aparecieron los primeros panelizadores-constructores y se empezó a vislumbrar la necesidad de reglamentar o por lo menos sentar las bases de un crecimiento más organizado del sistema.

Tradicionalmente, la Argentina ha sido un país con poca tradición del uso del acero en la construcción civil, salvo los casos de edificios industriales, estaciones ferroviarias y edificios en altura construidos en la década del 20 con perfiles laminados. Por este motivo, el constructor argentino residencial no contaba con antecedentes suficientes, ni con el material científico nacional que le permitía desarrollar la potencialidad que tiene el acero como elemento estructural para la construcción de viviendas. En 1994 todavía, inclusive, no se contaba con una norma IRAM IAS sobre aceros galvanizados estructurales.

Uno de los problemas más importantes que ha debido enfrentar la industria de fabricación de perfiles de acero galvanizado para viviendas en un comienzo, fue la falta de normalización. En efecto, cada fabricante había desarrollado su propia gama de perfiles destinados principalmente al uso como correas en edificios industriales. Las dimensiones de dichos perfiles variaban solamente en algunos milímetros entre un fabricante y otro, producto seguramente, de las posibilidades de corte y conformado que poseían. Pero estas pequeñas diferencias, en algunos casos, hacían que al desarrollarse Tablas de Carga, cada fabricante debería desarrollar las propias, con la consiguiente dispersión de esfuerzos.

http://www.incose.org.ar/documentacion-tecnica/viewdownload/10-bibliografia-general/23-historia-de-la-construccion-industrializada-en-argentina.html

http://www.incose.org.ar/documentacion-tecnica/viewdownload/10-bibliografia-general/23-historia-de-la-construccion-industrializada-en-argentina.html

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Por lo tanto, por iniciativa del Instituto Argentino de Siderurgia IAS, se decidió convocar a la industria siderúrgica, a los fabricantes de perfiles de acero galvanizado y a los primeros constructores de Steel Framing a desarrollar una norma de perfiles de acero galvanizado para uso en estructuras de edificios. Luego de algunos meses de trabajo, surgió en 1995 la Norma IRAM IAS U 500-205 con su cuerpo principal y sus anexos, que no sólo estableció las características mecánicas del acero galvanizado base para estos perfiles, sino también estableció las medidas de los perfiles y las tolerancias dimensionales de las ramas de los mismos, lo cual abrió el camino para el desarrollo.”

Fuente: Conferencia Ing. Francisco Pedrazzi, 3er Seminario de la Construcción Industrializada, organizado por el INCOSE en Fematec 2003.

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CAPÍTULO 2. EL ACERO COMO MATERIAL ESTRUCTURAL. PERFILES CONFORMADOS EN FRÍO.

2.1 EL ACERO “El acero es un material férreo procedente del mineral de hierro, caliza y carbón, definido como una aleación metálica en la que el contenido en peso del elemento hierro es superior a la de cualquier otro, teniendo menos del 2% de carbono; presentando otros elementos secundarios añadidos a propósito o debidos al proceso de obtención, como silicio, manganeso, fósforo, azufre, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Además existen pequeñas cantidades de otros metales como cromo, cobre, níquel y otros, casi siempre procedentes de chatarras aprovechadas.”

Fuente: Ing. Eduardo Juárez Allen, Apunte de Estructuras Metálicas, Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.

2.1.1 El proceso de elaboración El hierro se encuentra en la naturaleza combinado con otros elementos, sobre todo con el oxígeno; formando óxidos. A fin de separar el oxígeno del hierro se necesita una sustancia que se combine con el oxígeno del mineral actuando como combustible, como polvo de coque.

Las impurezas de los minerales, comúnmente llamadas gangas, se juntan transformándose en escoria. Estas se funden y se reducen mediante la insuflación de aire caliente. El material fundido se denomina arrabio.

A medida que el producto ingresa en el alto horno por la parte superior, éste se va precalentando, secando y reduciéndose gracias a la generación del monóxido de carbono y luego dióxido de carbono a partir de la combustión del coque.

En la parte inferior del alto horno, el carbono del coque reduce los óxidos restantes a temperaturas que van desde los 1400 a 1600 °C.

En la base, zona denominada crisol, se recogen el arrabio líquido y la escoria a intervalos alternativos en un orificio de salida que se cierra nuevamente tras cada sangría. El arrabio

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es hierro líquido con un contenido de carbono de aproximadamente 3,9 a 4,6% y otros componentes tales como azufre, fósforo, silicio y manganeso.

El proceso siguiente a la obtención del arrabio se realiza en la acería en el denominado horno convertidor Bessemer. Consiste en insuflar oxígeno en la masa de arrabio fundido. Esto produce una rápida combinación del carbono y de una parte de las impurezas contenidas en el arrabio con el oxígeno, generando subproductos que son eliminados de la masa de acero fundida como gases. Una vez eliminado el exceso de carbono y de impurezas, se introducen en la masa de acero fundido diversos metales logrando así obtener un acero con un contenido mínimo de carbono y determinadas proporciones de metales que brindan propiedades específicas. A este proceso de agregado de diversos metales aleantes se lo denomina refinación.

Fuente foto: http://sector-metalurgico.com/

El acero sale de la acería en estado líquido y para su transformación en productos útiles es preciso solidificarlo. En los últimos años se ha desarrollado un procedimiento de colada continua, que permite pasar directamente del acero líquido a los semiproductos, como

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pueden ser los planchones que posteriormente son laminados en caliente para la fabricación de bobinas de chapa.

Al producto semi terminado posteriormente se lo calienta en un horno eléctrico a una temperatura que va entre los 900 y 1200 °C (el intervalo de estas temperaturas se debe a que una alta temperatura del acero puede originar un crecimiento excesivo de los granos y un efecto de “quemado” originando grietas que son irreversibles como así también una baja temperatura de calentamiento origina una disminución de la plasticidad del acero elevando la resistencia de deformación y pudiendo originar grietas durante la laminación), proporcionándoles ductilidad y maleabilidad para lograr una reducción del espesor del planchón con mayor facilidad.

El proceso de laminación en caliente tiene como objetivo reducir el espesor del planchón proveniente de la colada continua transformándolo en bobinas a través de una deformación efectuada a alta temperatura. Por lo tanto, el primer paso del proceso es recalentar el planchón en los hornos de recalentamiento continuo. Luego de varios minutos el planchón adquiere la temperatura de 1250ºC, requerida para laminar. Se realiza una limpieza superficial para desprender la capa de óxido que se forma durante el calentamiento.

Fuente: http://www.terniumsiderar.com

Los planchones pasan al tren desbastador en el que cinco cajas de rodillos reducen el espesor inicial de 200 mm a 35 mm.

Producto de la compresión y la tracción que ejercen las 5 o 6 cajas de rodillos del terminador, los planchones adquieren un espesor final de entre 1.6 y 12,7 mm.

Si los subproductos a fabricarse después poseerán espesores de 1,6 mm o mayores, el laminado en caliente es almacenado y enviado luego a las líneas de proceso. Si en cambio los productos posteriores poseen espesores menores a 1,6 mm, se prosigue con la laminación en frío, que consiste en someter a las bobinas laminadas en caliente a un proceso de deformación mecánica donde se logra la reducción de su espesor a menos de 1,6 mm. Este proceso se realiza a baja temperatura por lo que la estructura granular y cristalina del material queda totalmente deformada, tornándose duro y frágil. El material resultante se denomina full hard o crudo y tiene limitada aplicación industrial.

Luego de la laminación en frío sigue la etapa del galvanizado por inmersión en caliente. Las chapas obtenidas de bobinas laminadas en frío o de la laminación en caliente en el

http://www.terniumsiderar.com/

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caso de espesores iguales o mayores a 1,6 mm, decapadas, son recubiertas en ambas caras con una capa de cinc mediante un proceso de inmersión en cinc fundido, en una línea continua de cincado, y con un proceso previo de calentamiento con temperaturas que llegan a los 900ºC.

El calentamiento permite la difusión del hierro del acero base en el revestimiento de cinc y además permite recuperar gran parte de la ductilidad que se pierde durante el laminado en frío. Por esto el galvanizado por inmersión en caliente es conformable fácilmente mientras que un acero full hard debido a su dureza no lo es.

Bobina de acero.

2.2 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LOS PERFILES ABIERTOS CONFORMADOS EN FRÍO Los perfiles abiertos de chapa de acero cincada conformados en frío para uso en estructura portante de edificios, son obtenidos por el conformado progresivo en frío de un fleje, cortado de chapa de acero cincada por inmersión en caliente, que pasa entre una serie de rodillos de formas adecuadas, o por golpes de prensa, pudiendo ser en general de formas variadas y complejas. Estos perfiles tienen sus caras planas y zonas dobladas a diferentes ángulos, formando una sección transversal constituida por una composición de figuras geométricas simples que se mantiene en todo su largo. (Norma IRAM-IAS U 500-214).

2.1.1 Prensado La fabricación de perfiles con prensa implica producir la deformación permanente

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mediante golpes efectuados a la chapa con una prensa hidráulica. Es un método no muy utilizado por su baja productividad.

Frenos de prensa hidráulica (press braking)

Etapas en la conformación de perfiles Fuente: http://www.asro.ro (Asociatia de Standardizare din Romania, ASRO)

2.2.2 Plegado Consiste en la formación uno a uno de los pliegues que dan forma al perfil. Este proceso está limitado a la producción de pequeñas cantidades, ya que requiere la manipulación de la chapa para formar los distintos pliegues. Además tiene un límite en las longitudes máximas de los elementos, dada por el ancho de la plegadora que rara vez sobrepasa los 12 m. Sin embargo, permite producir con precisión la forma exacta requerida.

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Fuente: http://www.asro.ro (Asociatia de Standardizare din Romania, ASRO)

2.2.3 Conformación continua La conformación continua es el método de fabricación utilizado hoy en nuestro país. La chapa de acero en bobinas debe ser flejada al ancho correspondiente al desarrollo de cada perfil. Este flejado implica cortar la bobina en fajas (flejes) mediante un equipo especial.

Los flejes se cargan luego en la máquina conformadora o roll-former. La misma consta de las siguientes partes:

• Debobinador: es un equipo en el cual se coloca la bobina de fleje a eje horizontal. El debobinador gira y mantiene una tensión determinada en el fleje de modo que no se produzcan acumulaciones de chapa al ingreso de la conformadora.

• Conformadora propiamente dicha: el fleje ingresa a la máquina y, por pasaje a través de una serie de rodillos superiores e inferiores, es sometido a una deformación plástica progresiva. Los rodillos están organizados en estaciones o “stands” formados por un rodillo superior y uno inferior. Los rodillos son motores, es decir, traccionan la chapa para que circule de un stand a otro. En cada stand la chapa es deformada de modo que cuando termina de pasar por todos los rodillos el perfil tiene la forma final requerida. Obviamente, cada perfil requiere una serie de rodillos específica para producir su sección. El cambio de una sección a otra requiere un cambio de rodillos, los mismos pueden cambiarse deslizándose por el eje. Este cambio puede requerir desde unos pocos segundos a varios minutos

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dependiendo del cambio de sección requerido. Antes de volver a hacer circular la chapa, los rodillos son ajustados manualmente.

Durante el proceso de conformado la chapa es lubricada mediante la aplicación en spray de un aceite emulsionado en base acuosa que facilita el proceso. Dicho aceite debe ser de rápida evaporación para evitar depósitos permanentes en los perfiles.

• Estación de corte y punzonado: Existen diferentes sistemas de corte a largo de los perfiles, desde la primitiva sierra circular hasta los sistemas de corte hidráulicos por matrices de corte. El primero es un sistema sumamente lento, que produce cortes con rebabas que pueden ser peligrosas en el manipuleo. El segundo, más ampliamente utilizado en la actualidad, consiste en hacer pasar al perfil ya conformado por una matriz de corte compuesta por guillotina accionada hidráulicamente. Es un sistema mucho más rápido y que produce cortes netos sin rebaba.

Cuando el perfil requiere de perforaciones, las mismas pueden hacerse antes o después del conformado mediante matrices hidráulicas adosadas a la línea. Las velocidades de las líneas de conformado varían desde 20 m/min hasta 120 m/min.

• Máquina conformadora de bancada móvil: En este tipo de máquina los rodillos se encuentran armados sobre ejes que permiten el deslizamiento de los mismos, de modo que moviendo los rodillos a lo largo del eje se puede cambiar la conformación de los mismos y por consiguiente la sección a fabricar. Esto permite cambiar de una sección a otra en segundos, y no minutos u horas como en las máquinas convencionales. Este ajuste se realiza en forma automática, una vez indicadas al equipo las dimensiones de los perfiles a fabricar. Normalmente estas máquinas permiten fabricar secciones de tipo C y U únicamente, aunque existen ya tecnologías en las que se puede fabricar cualquier tipo de sección: C, U, Z, Z rigidizado, etc. con sólo indicar a la computadora que comanda el sistema hidráulico de rodillos, la forma del perfil que se quiere obtener y sus dimensiones.

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Fuente: http://www.asro.ro (Asociatia de Standardizare din Romania, ASRO)

Flor de conformado

Algunas de las diferencias significativas entre los perfiles conformados en frío y los perfiles laminados en caliente son:

- Ausencia de las tensiones residuales provocadas por el enfriamiento desparejo debido al laminado en caliente.

- Falta de filetes en las esquinas. - Aumento de la tensión de fluencia con una disminución del límite de

proporcionalidad y de la ductilidad provocado por el conformado en frío. - Presencia de tensiones producidas por el conformado cuando el acero conformado

en frío no ha sido finalmente recocido. - Predominio de elementos con elevadas relaciones entre su ancho y su espesor.

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- Esquinas redondeadas. - Las curvas tensión-deformación pueden ser del tipo fluencia brusca (con zócalo de

fluencia) o del tipo fluencia gradual.

Fuente: (Reglamento CIRSOC 303 “Estructuras livianas de acero”, C-A.1)

2.3 PROPIEDADES GENERALES DEL ACERO DE LOS PERFILES CONFORMADOS EN FRÍO

2.3.1 Propiedades generales del acero Los perfiles deben ser fabricados con chapas de acero cincadas por inmersión en caliente, cuyas propiedades mecánicas deben cumplir con los valores indicados en la IRAM-IAS U 500-214 para cada grado de acero, estableciéndose las siguientes características:

- Módulo de elasticidad longitudinal: E = 200.000 MPa - Módulo de elasticidad transversal: G = 77.200 MPa - Coeficiente de Poisson en período elástico: μ = 0,297 - Coeficiente de dilatación térmica: αa= 12 . 10-6 cm/cmºC - Peso específico: γa = 77,3 kN/m3

Fuente: (Reglamento CIRSOC 303 “Estructuras livianas de acero”)

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Gráfico: Curva idealizada Tensión-Deformación del acero

Es un ensayo de tracción estática donde se somete a la probeta a ensayar a un esfuerzo de tracción simple, continuo y creciente, hasta alcanzar la rotura de la misma.

Desde 0 hasta la tensión al límite de proporcionalidad σp, el diagrama es recto, las cargas son proporcionales a las deformaciones siguiendo la ley de Hooke σ = Ε ε, con E=cte.

Una vez alcanzada la carga proporcional la recta comienza a curvarse. Esto es debido a las tensiones residuales que la barra adquiere durante el proceso de enfriamiento luego del laminado.

Hasta la carga proporcional las deformaciones siguen siendo del tipo elásticas, es decir, al descargarse la probeta ensayada vuelve a su longitud inicial.

Al llegar a la tensión σf comienza el periodo de fluencia, el material se deformará plásticamente sin aumento de carga. Corresponde en el dibujo al tramo horizontal, presentándose pequeñas oscilaciones.

Cuando la magnitud de los corrimientos entre los átomos sometidos a esfuerzos tangenciales permite establecer nuevos enlaces atómicos, se producen deformaciones plásticas. Esto implica que se ha superado la tensión al límite elástico.

Los esfuerzos normales no generan deformaciones plásticas, sólo elásticas hasta la rotura de la pieza por superarse la cohesión molecular.

Las τ max en un ensayo de tracción se presentan según planos a 45º respecto del eje. Los deslizamientos ocurrirán según planos con esa inclinación, apareciendo unas líneas a 45º que se van extendiendo a lo largo de toda la probeta durante la fluencia.

Una vez que la probeta ha fluido es preciso aumentar la carga para producir una mayor deformación. Ese es el llamado fenómeno de acritud, en el cual se produce un endurecimiento mecánico por la deformación en frío, debido a la acumulación de dislocaciones.

La gráfica se irá curvando hasta horizontalizarse al alcanzar la carga máxima (σmáx ).

Hasta este punto la probeta se ha ido deformando plásticamente en toda su longitud y por consiguiente su sección también ha ido disminuyendo en toda su longitud (con Vol = cte ).

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A partir de la carga que corresponde a Pmáx, se produce en la sección transversal de la probeta en donde se encontró el primer defecto, una fuerte disminución de la misma llamada “estricción localizada”.

Finalmente la probeta se rompe en el punto de menor sección con la carga σr siendo σr < σmáx

2.3.2 Efectos del plegado en frío Se sabe por estudios realizados que cualquier trabajo en frío, como por ejemplo, el estirado o doblado, modifica las propiedades mecánicas del acero. Generalmente dichas operaciones producen el endurecimiento del acero, es decir, aumentan el límite de fluencia y en menor grado, la resistencia a la tracción y disminuye la ductilidad en un ensayo de tracción. Por supuesto el trabajo de plegado en frío cualquiera sea su procedimiento (plegado sobre los rodillos, mandriles o prensa) modifica las propiedades del acero de las piezas conformadas, siendo las mismas diferentes de las de las chapas o flejes antes de plegar.

Los incrementos del estirado en frío aumentan progresivamente el límite de fluencia a tracción. Cuando el material es estirado paralelamente a la dirección del anterior, sucede al revés, el límite de fluencia a compresión aumenta en mayor proporción que el correspondiente a tracción.

La magnitud de los efectos de los trabajos en frío depende, en mayor o menor grado, de la intensidad de la tensión aplicada en el estirado y los efectos varían con la dirección del trabajo y pueden producir diferencias apreciables entre las resistencias a tracción y compresión.

Los procesos reales de plegado en frío en talleres son mucho más complicados que los simples estirados realizados durante los ensayos. Esto nos hace ver que, en la mayoría de los perfiles plegados, el grado de trabajo en frío realizado es mayor en las esquinas que en las zonas planas. Por lo tanto, las propiedades mecánicas del metal en las diversas partes de la sección de un perfil conformado en frío serán diferentes, y las propiedades efectivas de la sección entera, como su límite de fluencia a tracción, etc., serán los promedios efectivos de las propiedades de sus diversas partes. Esta es la razón por la que las propiedades efectivas del material, de los perfiles conformado en frío, no se pueden determinar por simple ensayo de tracción y compresión sobre muestras planas cortadas

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del perfil en cuestión, sino que su determinación se realiza efectuando ensayos de tracción y compresión sobre piezas cortas de sección completa.

Las recomendaciones del CIRSOC 303 admiten utilizar en el diseño, el aumento de la tensión de fluencia por efecto del plegado en frío solamente en los siguientes casos:

1. Únicamente para secciones traccionadas, elementos traccionados de elementos flexionados y en secciones comprimidas, siempre y cuando, el coeficiente de pandeo local Q sea igual a 1.

2. En secciones flexionadas donde los elementos comprimidos rigidizados son totalmente efectivos, es decir, no están afectados por la reducción del ancho del cálculo Be.

Lo que se busca es tener secciones lo suficientemente compactas o robustas como para que los elementos que están traccionados o que están comprimidos no fallen por abolladura. Estas limitaciones se deben a que todavía no se han desarrollado métodos de ensayo a compresión de secciones completas que conduzcan a resultados satisfactorios ya que las piezas fallan primero por abolladura antes que por fluencia. Además no hay información suficiente sobre la forma en que el trabajo mecánico no uniforme influye en la resistencia al abollamiento.

Una solución para que las piezas fallen primero por fluencia y no por abolladura, sería la de colocar apoyos laterales adecuados.

2.3.3 Características mecánicas del acero Las características mecánicas deben ser las de las chapas de acero cincadas por inmersión en caliente utilizadas para la fabricación, deben cumplir con lo establecido por la IRAM-IAS U 500-214 para cada grado de acero.

Comúnmente se utiliza el acero galvanizado por inmersión en caliente que responde al grado ZAR 250 de la Norma IRAM IAS U 500-214.

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Tabla 1 Norma IRAM IAS U 500-214

2.3.4 Características químicas del acero La composición química del acero laminado en frío base es:

Tabla 1 Norma IRAM IAS U 500-214

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CARBONO: Luego del hierro, el componente principal del acero es el carbono. Su contenido está entre el 0,15% al 0,5% en peso; en los aceros que se aplican en las estructuras metálicas, la proporción es del 0,15% al 0,25%.

Mayores cantidades de carbono producen un aumento de su resistencia a la rotura σr, aumentando simultáneamente la dureza y la fragilidad.

MANGANESO: Tiene un comportamiento similar al carbono. Aumenta σr, aumenta la dureza y la fragilidad pero en menor grado que el carbono. Sirve para tener una buena textura del acero y un adecuado grano. Se combina con el azufre formando sulfuro de manganeso (SMn) evitando la formación de sulfuro de hierro (Sfe) que es inconveniente para el acero. El contenido máximo es de aproximadamente 1,7%.

FÓSFORO: Es un elemento indeseable y está presente porque no es posible eliminarlo mediante procedimientos usuales de fabricación del acero. Se lo considera una impureza.

Aumenta la resistencia a la rotura σr, la dureza y la fragilidad en frío (con elevados porcentajes rompe como si fuera vidrio). Las diversas normas o especificaciones limitan el máximo contenido de P del 0,05% al 0,10%.

AZUFRE: Es también un elemento indeseable, aumenta la fragilidad en caliente y disminuye la ductilidad, especialmente la transversal (en dirección perpendicular al plano de laminación). Los contenidos máximos permitidos van del 0,05% al 0,07%.

OTROS: Se adicionan para mejorar las propiedades. Entre ellos el vanadio y el titanio, mejorando la calidad del grano y utilizados para obtener aceros calmados.

El Cromo y el Níquel aumentan la resistencia a la corrosión, incrementando la σr y σf en contenidos menores al 0,6% y 0,3%, respectivamente.

También el cobre en pequeñas cantidades aumenta la resistencia a la corrosión, su contenido máximo es de 0.8%.

Fuente: Ing. Eduardo Juárez Allen, Apunte de Estructuras Metálicas, Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.

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2.4 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LOS PERFILES. NORMA IRAM IAS U 500- 205

2.4.1 Descripción de los perfiles La norma IRAM-IAS U 500-205 consta de 6 partes bajo el título general de "Perfiles abiertos de chapa de acero cincada, conformados en frío, para uso en estructura portante de edificios":

o Parte 1: Requisitos generales o Parte 2: Perfil U - Medidas y características geométricas o Parte 3: Perfil C - Medidas y características geométricas o Parte 4: Perfil G (galera) - Medidas y características geométricas o Parte 5: Perfil Ω (omega) - Medidas y características geométricas o Parte 6: Perfil Z (zeta) - Medidas y características geométricas

I- Alma II- Ala o rama III- Rigidizador o labio

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La designación de los perfiles comienza con las letras PG (iniciales de Perfil Galvanizado), la inicial del perfil (por ejemplo G o U) y van seguidas de las medidas expresadas en milímetros de: altura (alma), ala y labio. Luego, espesor y calidad del acero (según IRAM –IAS U 500-214). La designación de este perfil es PGC 100 x 40 x 17 x 0.90 ZAR 280.

2.4.2 Espesores y tolerancias Los espesores se expresan en milímetros, y corresponden al espesor de la chapa base sin el revestimiento de cinc, dato utilizado en los cálculos estructurales. Los espesores nominales son:

0,90mm; 1,25mm; 1,60mm; 2,00mm y 2,50mm

Estos espesores pueden variar de acuerdo a las discrepancias indicadas en la IRAM-IAS U 500-214.

Las medidas de la sección transversal de los perfiles deben cumplir con los valores indicados en la IRAM-IAS U 500-205, partes 2, 3, 4, 5 y 6. Las discrepancias en las medidas de las ramas del perfil, medidas a partir de 250 mm de los extremos del perfil, se encuentran en la tabla 1 de la norma IRAM IAS U 500-205-1.

2.4.3 Rectitud La norma establece una tolerancia para la rectitud del perfil: la distancia máxima q (flecha), de 0,5 mm/m (L/2000), medida entre el plano del alma del perfil y una recta que pasa por los extremos del mismo.

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2.4.4 Alabeo La tolerancia de alabeo establecida por la norma: la distancia máxima (p), de 0,5 mm/m (L/2000) medida en un plano perpendicular del alma, la cara externa del alma y una recta entre los extremos del perfil.

2.4.5 Torsión Rotación de las sucesivas secciones transversales a lo largo del eje del perfil:

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2.4.6 Radios de acuerdo Los radios de acuerdo interiores entre caras planas del perfil, deben estar comprendidos entre: 1 e ≤ r ≤ 2 e.

2.4.7 Perforaciones Los perfiles se pueden pedir con perforaciones para el paso de instalaciones. Dichas perforaciones deben tener el formato y las medidas establecidas en la norma IRAM IAS U 500 – 205.

En el caso de que una perforación supere la dimensión máxima fijada por la norma, deben colocarse refuerzos laterales PGC a los lados de la misma. Esto ocurre con frecuencia

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cuando se deben pasar conductos cloacales por vigas de entrepiso. En este caso puede considerarse al alma como rígida.

Usualmente se utiliza un tramo de PGC 100 de 0,9 mm de espesor o un tramo del perfil de la viga. Basado únicamente en experiencias, se recomienda colocar de 8 a 10 tornillos equidistantes entre sí y con los bordes del área de refuerzo.

2.4.8 Largos Los perfiles se entregan normalmente en dos largos fijos: 6 m y 12 m, pero por acuerdo con los fabricantes se pueden entregar en largos a medida.

Es muy común que los perfiles PGC que serán montantes de una vivienda se suministren, por ejemplo, con un largo de 2,6 ó 2,7 m. Las tolerancias en los largos fijos están expresadas en la Tabla 2 de la Norma IRAM IAS U 500 – 205.

2.4.9 Marcado y rotulado Los paquetes de perfiles se identificarán con una etiqueta con los siguientes datos:

Marca o nombre fabricante Número identificatorio del paquete Tipo de perfil Grado de acero y revestimiento Peso del paquete en kilos o toneladas

2.5 CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA La corrosión es un proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto. Este proceso está formado esencialmente por tres componentes: un ánodo, un cátodo y un electrolito, que es la solución conductora de electricidad.

El ánodo es aquella porción de la superficie del metal que se está corroyendo. Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solución; al momento de ocurrir esto es porque los átomos metálicos pierden electrones y pasan a la solución como iones.

El cátodo es la cantidad de superficie metálica que no se disuelve y es el sitio de otra reacción química necesaria para que ocurra el proceso de corrosión. Los electrones que se liberan al dividir el metal en el ánodo, viajan hasta la zona catódica en donde se consumen

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por la reacción de un agente oxidante presente en el agua. El consumo de electrones se llama reacción de reducción.

El electrolito conduce la corriente del ánodo al cátodo y luego vuelve al ánodo a través del metal, completando el circuito.

Para que exista la corrosión es necesario que estos tres elementos funcionen, es por esto que los sistemas de protección contra la corrosión están basados en la eliminación de alguno de estos componentes.

Fuente: http://www.aiu.edu/publications/student/spanish/131-179/Corrosion-Engineering-Catodic-Protection.html

Aunque el aire atmosférico es el medio más común, las soluciones acuosas son los ambientes que con mayor frecuencia se asocian a los problemas de corrosión. En el término solución acuosa se incluyen aguas naturales, suelos, humedad atmosférica, lluvia y soluciones creadas por el hombre. Debido a la conductividad iónica de estos medios, el ataque corrosivo es generalmente electroquímico.

Fuente: Aplicación de polímeros electroactivos a la protección de la corrosión metálica por aditivación de pinturas alquídicas, Jose Angel Bravo Murciano. http://upcommons.upc.edu/pfc/handle/2099.1/9796

2.5.1 Galvanizado El galvanizado por inmersión en caliente es un proceso industrial destinado a proteger, contra la corrosión, a una gran variedad de productos de hierro o acero.

Este proceso se logra a través de la inmersión de los materiales en un baño de zinc, fundido a 450°C/850°F. El galvanizado por inmersión en caliente permite un recubrimiento

http://www.aiu.edu/publications/student/spanish/131-179/Corrosion-Engineering-Catodic-Protection.html

http://www.aiu.edu/publications/student/spanish/131-179/Corrosion-Engineering-Catodic-Protection.html

http://upcommons.upc.edu/pfc/handle/2099.1/9796

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de zinc, que no sólo se deposita sobre la superficie, sino que forma una aleación zinc - hierro de gran resistencia a los distintos agentes de corrosión de la atmósfera, el agua o el suelo.

El recubrimiento galvanizado le otorga al acero una excelente protección, entregándole grandes propiedades entre las que se encuentra su gran resistencia a la abrasión, así como también a la corrosión.

La “restauración de zonas desnudas” se refiere a que la corrosión del zinc logra tapar por efecto de migración aquellas discontinuidades que pueden existir en el recubrimiento a causa de la corrosión u otro tipo de daños, como por ejemplo, un golpe fuerte. En el caso de la pintura, la corrosión comienza instantáneamente, al dañarse el recubrimiento.

Fuente: (The North American Steel Framing Alliance, NASFA) http://www.steelframing.org/PDF/issuepaper/corrosionprotectionforlife.pdf

La “protección catódica o de sacrificio” es aquella en la que el zinc se comporta como la parte anódica de la corrosión, de este modo, mientras haya recubrimiento de zinc, entonces el acero estará protegido. Esto se da debido a que el zinc es más electronegativo que el acero.

http://www.steelframing.org/PDF/issuepaper/corrosionprotectionforlife.pdf

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Fuente: http://www.astm.org

Por otra parte, el galvanizado aporta protección contra la corrosión atmosférica, que responde a las condiciones climáticas del lugar en la que la pieza de acero se encuentre ubicada, así como también contra los agentes contaminantes como el óxido de azufre y los cloruros típicos de las zonas cercanas a la costa. Otra de las protecciones que brinda el galvanizado guarda relación con el agua, tanto dulce, como de mar.

En resumen, dentro de las múltiples ventajas que hacen de este proceso de galvanizado algo tan positivo y necesario se encuentran que otorgan al acero una durabilidad mucho

http://www.astm.org/

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mayor, así como también una gran resistencia. Cabe destacar la gran protección que este recubrimiento le otorga, protegiéndolo como una barrera física, pero de forma electroquímica y brindándole un proceso de autocurado con los productos de la corrosión del zinc.

La predicción de la vida útil de una estructura galvanizada en función de su capa de cinc y su localización se podrá determinar del siguiente gráfico.

Fuente: http://www.galvasa.com.ar/beneficios/#

Las tasas de corrosión del zinc, al igual que las de otros metales, pueden variar hasta en dos órdenes de magnitud en ambientes atmosféricos en función de las condiciones ambientales específicas. Por lo tanto, es importante conocer el tipo específico de corrosión en un ambiente de aplicación dada, con el fin de utilizar eficazmente los aceros revestidos de zinc en las estructuras al aire libre.

En el Capítulo 3 “Definiciones, normativas y ventajas del sistema” se encuentra una tabla de la durabilidad del Steel Framing en la construcción residencial, elaborada por el NAHB Research Center, con la velocidad de corrosión y la esperanza de vida estimada en años.

http://www.galvasa.com.ar/beneficios/

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2.5.2 Proceso continuo de galvanizado por inmersión en caliente En este proceso, la chapa de acero es pasada a través de un baño de zinc fundido a velocidades tan altas como 200 m/min. (>600 pies/min.). A medida que la chapa en movimiento sale del baño de recubrimiento, éste arrastra zinc fundido. El espesor deseado de recubrimiento se logra mediante el uso de "cuchillos de aire”.

Estos cuchillos por lo general utilizan tanto aire como gas, y son dirigidos a ambos lados de la chapa para eliminar el exceso de zinc. El acero recubierto es entonces enfriado, y el zinc se solidifica en la superficie de la chapa.

El proceso de galvanizado continuo para producir chapas de acero recubierto involucra una serie de pasos complejos, uno de los cuales es recocer el acero para suavizarlo y hacerlo más conformable.

Una de las características más importantes del proceso de galvanizado continuo es la formación de un fuerte enlace entre el acero y su recubrimiento de zinc. A las velocidades de procesamiento usadas en las líneas de galvanizado continuo, la chapa sólo está en el baño de zinc entre 2 y 4 segundos. Durante este breve tiempo, el metal fundido y el acero deben reaccionar para formar un fuerte enlace metalúrgico por difusión. La región del enlace es un compuesto ínter metálico, llamado la “capa de aleación”.

Esta delgada zona de enlace de aleación, la que tiene usualmente de sólo 1 a 2 micrómetros de espesor, es muy importante porque una vez que el recubrimiento es aplicado y la chapa se ha enfriado a temperatura ambiente, es rebobinado y embarcado a los clientes para conformar a la forma deseada.

Al producir una capa delgada de aleación, la chapa recubierta puede ser conformada en muchas formas intrincadas sin pérdida de adhesión entre el acero y el recubrimiento de zinc. Si la capa de aleación se vuelve muy gruesa, o si es de composición incorrecta, se forman grietas en ellas durante el conformado, el recubrimiento de acero y zinc puede desprenderse. Una delgada capa de aleación de la composición correcta puede ser doblada y estirada sin agrietarse ni desprenderse.

En resumen, es muy importante que el acero y el zinc formen una zona de enlace adecuada, y que esta zona sea delgada. Esto es logrado rápidamente por los productores de chapas galvanizadas por inmersión en caliente enfocándose en dos puntos de control primarios:

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1. la adición de una cantidad controlada de aluminio (aproximadamente 0.15 a 0.20%) al baño de recubrimiento de zinc fundido.

2. el control de la temperatura de la chapa de acero en el punto donde esta ingresa en el zinc fundido y controla la temperatura del baño de recubrimiento de zinc.

Fuente: http://www.latiza.com (Asociación Latinoamericana de Zinc)

2.5.3 Pesos y espesores del recubrimiento La cantidad de recubrimiento que presenta el acero se mide por el peso de la capa (onzas por pie cuadrado, gramos por metro cuadrado) o por espesor de la misma (milésimas de pulgada, micrones). Es determinada por medio de un ensayo triple y se obtiene el valor promedio de la masa de recubrimiento de cinc determinada sobre tres muestras de área conocida.

En la siguiente tabla se presentan los recubrimientos que establece la norma IRAM-IAS U 500-214.

http://www.latiza.com/

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Tabla 2 IRAM IAS U-500-214

La masa mínima de revestimiento de zinc según la norma IRAM IAS U-500-205 debe ser la de designación Z 275.

Tabla de recubrimientos para distintos tipos de aleaciones.

Las especificaciones se refieren a la norma ASTM A 653 (galvanizado), A 792 (Galvalume®) y A 875 (Galfan®).

2.5.4 El galvanizado y los materiales de construcción HORMIGÓN: Cuando el acero galvanizado hace contacto con el cemento fresco, se

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produce una reacción química que resulta en la formación de cristales de hidroxicincato de calcio, lo que precipita y pasiva la superficie de zinc. Esta reacción viene acompañada de la evolución de gas hidrógeno. Mientras sucede esta reacción, el hidrógeno se acumula en pequeñas burbujas, que lentamente se mueven hacia delante (debido a efectos de la flotabilidad) y se alejan de la interface zinc-concreto. Debido al poco tiempo de esta reacción, la cual no duraría más de una hora y que efectivamente termina una vez que el cemento empieza a endurecerse, sólo se producen pequeñas cantidades de hidrógeno.

Un aspecto importante está en que la evolución del hidrógeno del acero galvanizado inmerso en pasta de cemento Portland, se produce en superficies donde el hierro y el zinc están en contacto, pero no se produce en superficies de zinc puro. Esto supone que las capas de aleación de zinc y de hierro que están cerca de la superficie del recubrimiento inician la formación de hidrógeno. Tal así, no se espera que la evolución del hidrógeno sea significativa si la capa exterior del recubrimiento es predominantemente zinc puro, lo que es una situación que usualmente ocurre en la galvanización en caliente de aceros no reactivos. De este modo, para prevenir la formación de hidrógeno, es necesario mantener la presencia de la capa de zinc puro al menos la primera hora del hormigón fresco que está en contacto con el acero galvanizado.

Generalmente, los recubrimientos galvanizados brillantes tienen tal estructura y entonces tienen la posibilidad de tener una cantidad significativa de hidrógeno.

Debe notarse que la evolución del hidrógeno desde la superficie del recubrimiento puede eliminarse efectivamente si el recubrimiento es pasivado por otros medios. Esto puede lograrse mediante el tratamiento de acero recién galvanizado con una variedad de químicos, de los cuales los más comunes son los cromatos.

Por otro lado, los recubrimientos de metales activos sobre el acero tales como el zinc, cadmio y aluminio no sólo proporcionan protección de barrera simple sino también protección catódica adicional en la que el recubrimiento actúa como un ánodo de protección en el caso de que el acero subyacente se exponga.

MADERA: El acero galvanizado no reacciona con la madera seca.

Los productos químicos usados para la madera no son corrosivos para el zinc, por lo tanto la madera tratada no requiere especiales precauciones.

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PLACAS DE YESO Y AISLACIONES: Las placas de yeso y las diversas aislaciones (lana de vidrio, poliestireno expandido, etc.) no reaccionan con el acero galvanizado.

2.5.5 Corrosión blanca Es el nombre dado a los depósitos blancos que se forman en la superficie de la pieza con zinc, debido al almacenamiento o transporte en condiciones de mala ventilación o humedad. Estos depósitos blancos son la transformación del zinc depositado sobre la superficie metálica de una pieza, el zinc hidratado, y se presenta como un polvillo blanco indicativo de que ha desaparecido el poder sellante del pasivante.

A pesar de la apariencia, la corrosión blanca no pone en peligro la capa de zinc original.

En caso de duda, debe procederse a una limpieza del área afectada y verificar su espesor.

Para evitar la corrosión blanca en el almacenamiento, las piezas recubiertas de zinc deben de ser transportadas y almacenadas en un lugar seco y aireado. Si son almacenadas al aire libre, las piezas no deben estar en contacto cercano. La circulación libre de aire es necesaria para evitar la condensación y la retención de la humedad. Se debe evitar el agrupamiento o contenedor cerrado, porque la acción capilar puede dibujar superficies de agua en el contacto cercano. Las piezas no deben almacenarse en contacto directo con el suelo.

Fuente: María Vilma García Buitrago, "El fenómeno de la Corrosión Blanca" En: Colombia. 2006. Katharsis. Revista Literaria Del Putumayo.

La American Galvanizers Association ha realizado un estudio para probar qué productos se encuentran comercialmente disponibles en el mercado, para la eliminación de contaminantes orgánicos depositados en el acero galvanizado sin afectar el acabado del revestimiento.

La limpieza con los productos consiste en la aplicación en el área afectada frotando con un cepillo de cerdas de nylon. Después de la limpieza, se retira el producto de la superficie, se enjuaga con agua y luego se seca.

Entre los productos empleados para limpiar estas superficies se mencionan el vinagre o jugo de limón.

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Fuente: Bernardo Duran, “Cleaning wet storage stain from galvanized surfaces”; http://www.galvanizeit.org/images/uploads/articles/Cleaning_Wet_Storage_Stain_from_Galvanized_Surfaces,_Bernardo_Duran,_Thomas_Langill_(Galvanizing_Notes,_2007_October).pdf

2.5.6 Durabilidad Los principales factores que rigen la resistencia a la corrosión de los perfiles de acero conformados en frío, son el tipo y espesor del tratamiento de protección aplicado al acero y no el espesor del metal base. Los aceros conformados en frío tienen la ventaja de que el revestimiento protector se puede aplicar a la bobina durante su fabricación y antes del perfilado. En consecuencia, los flejes galvanizados se pueden pasar por los rodillos y no requieren ningún tratamiento adicional.

Los perfiles de acero están galvanizados con un mínimo de 275 gramos de zinc por metro cuadrado (Z 275), que corresponde a un espesor de zinc de 20 micrones en cada lado. Esto es suficiente para proteger a los perfiles de acero contra la corrosión durante la vida entera de un edificio, si es que se construyó de la manera correcta.

Los efectos más severos de la corrosión en el acero se producen durante el transporte y el almacenamiento al aire libre. Al hacer agujeros en miembros de acero galvanizado por inmersión en caliente, por lo general, no se necesita posteriormente un tratamiento ya que la capa de zinc produce un efecto curativo, es decir, se transfiere parte del zinc a las superficies sin protección.

http://www.galvanizeit.org/images/uploads/articles/Cleaning_Wet_Storage_Stain_from_Galvanized_Surfaces,_Bernardo_Duran,_Thomas_Langill_(Galvanizing_Notes,_2007_October).pdf

http://www.galvanizeit.org/images/uploads/articles/Cleaning_Wet_Storage_Stain_from_Galvanized_Surfaces,_Bernardo_Duran,_Thomas_Langill_(Galvanizing_Notes,_2007_October).pdf

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El galvanizado por inmersión en caliente es suficiente para proteger a los perfiles de acero contra la corrosión durante la vida útil de un edificio.

La velocidad de corrosión de los recubrimientos de zinc en la atmósfera interior de una casa residencial es generalmente muy baja. Según un estudio del British Steel, realizado durante tres años a casas ubicadas en diferentes zonas: ambientes rurales, urbanos, marinos e industriales, la corrosión de zinc fue inferior a 0,1 micrones. Esto indica que, en condiciones similares, un recubrimiento de zinc de 10 micrones debe durar más de 300 años. Este espesor de recubrimiento es similar a un recubrimiento G40/Z120 (10 μm = 0,39 milésimas de pulgada).

Fuente: “Durability of Cold Formed Steel Framing Members” CFSEI (Cold-Formed Steel Engineers Institute) http://www.cfsei.org/assets/docs/technotes/tn-d100-13.pdf

Fuente: “Durability of Cold Formed Steel Framing Members” CFSEI (Cold-Formed Steel Engineers Institute) Ver tabla de Durabilidad de las estructuras de acero galvanizado en la construcción residencial en el capítulo 3 del presente manual, Definiciones, normativas y ventajas del sistema.

2.5.7 Resistencia a la abrasión Los recubrimientos galvanizados poseen la característica casi única de estar unidos metalúrgicamente al acero base (Fe), por lo que poseen una excelente adherencia. Por otra parte, al estar constituidos por varias capas de aleaciones zinc-hierro (Fe-Zn), más

http://www.cfsei.org/assets/docs/technotes/tn-d100-13.pdf

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duras incluso que el acero, y por una capa externa de zinc (Zn) que es más blanda, forman un sistema muy resistente a los golpes y a la abrasión.

Fuente: http://www.gymsa.cl/galvapropiedades.html

Dureza según ensayo Vickers

http://www.gymsa.cl/galvapropiedades.html

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CAPÍTULO 3. DEFINICIONES, NORMATIVAS Y VENTAJAS DEL SISTEMA.

3.1 DEFINICIÓN DEL SISTEMA Sistema constructivo liviano y en seco, compuesto por un entramado de perfiles de acero galvanizado conformados en frío, vinculados mediante tornillos autoperforantes, más un sistema multicapa de aislaciones y revestimientos interiores y exteriores.

La denominación Steel Framing encuentra su origen en el inglés (Steel = Acero, Frame = marco). Su concepto es el de un esqueleto estructural, compuesto por elementos livianos diseñados para dar forma a un edificio y soportar las cargas que actúan sobre el mismo. “Framing” es el proceso por el cual se unen y vinculan estos elementos.

3.2 VENTAJAS DEL SISTEMA ABIERTO Y FLEXIBLE:

Es un sistema abierto, ya que puede combinarse con cualquier otro material (madera, hormigón armado, piedra, estructuras metálicas de perfiles laminados en caliente, etc.) dando como resultado construcciones mixtas que permiten ampliar las posibilidades del mismo.

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El sistema posibilita obras de ampliación, remodelación o reparación, fáciles, rápidas y limpias.

Asimismo, puede recibir todo tipo de revestimientos exteriores, por ejemplo:

• Siding cementicio, de madera o de PVC • EIFS (Exterior Insulation Finish System) con distintos acabados de revoques

elastoméricos. • Chapa sinusoidal • Placa cementicia • Revestimientos metálicos • Piedra • Tejuelas de ladrillo visto

Por otra parte, las cubiertas pueden ser:

• Planas o inclinadas • En seco o húmedas

Calculando las sobrecargas correspondientes, las cubiertas pueden ser “verdes”.

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ENERGÉTICAMENTE EFICIENTE:

La especificidad del sistema multicapa, permite seleccionar el tipo de material aislante, su ubicación (entre montantes y/o exterior) y su espesor de acuerdo con los requerimientos de la zona bioclimática; cumpliendo y excediendo las exigencias de los climas más hostiles.

CONSTRUCCIÓN RESPETUOSA CON EL MEDIO AMBIENTE:

El acero galvanizado es 100% reciclable, pudiendo ser reutilizado una y otra vez, sin perder sus propiedades.

Algunos de los estudios realizados últimamente con respecto a la determinación de la huella de carbono de las construcciones en Steel Framing versus construcciones morfológicamente iguales en mampostería portante o sistemas hormigón/mampostería, muestran reducciones de la huella de carbono hasta la puesta en servicio de entre 25 y 60% menos en las construcciones en Steel Framing.

Esto se explica en parte por las emisiones de CO2 producidas durante la fabricación de cemento y ladrillos cerámicos. Si bien también el acero, cuando se produce mediante ciclos siderúrgicos integrados (a partir de mineral de hierro), produce importantes cantidades de dióxido de carbono, su masa reducida en el sistema hace que la huella de carbono sea también sea poco relevante.

Las determinaciones de huella de carbono en diferentes tipos de construcciones están siendo estudiadas por diferentes organizaciones a nivel mundial y sus resultados dependen de los sistemas de evaluación utilizados y el origen de las bases de datos de emisiones de materias primas y procesos intermedios.

El sistema ayuda a la no contaminación del predio, red cloacal, pluvial y napas por restos de mezclas y/o restos de materiales de obra húmeda.

Minimiza la generación de escombros y propicia un mínimo desperdicio o rotura de materiales en obra.

Genera una menor incidencia de fletes para el traslado de materiales, debido a los pesos reducidos de sus componentes.

El sistema de certificación internacional y voluntario LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) para verificación de edificios verdes del USGBC (United States

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Green Building Council), define la sostenibilidad en función del cumplimiento de indicadores tangibles, agrupados en categorías. Estas son algunas en las cuales el sistema Steel Framing y los materiales que lo componen perciben puntaje:

Recuperación de perfiles para proyectos futuros. Desechos de la construcción: perfiles de acero pueden ser reciclados. Contenido reciclado: Contribución del acero del 25%-100%. Plan manejo calidad ambiental durante la ocupación: Productos pre-

manufacturados reducen desechos, generación de polvo, hongos y gases. Plan manejo calidad ambiental antes de la ocupación: Productos pre-

manufacturados reducen desechos, generación de polvo, humedad y gases.

RACIONALIZACIÓN E INDUSTRIALIZACIÓN:

La modulación del sistema constructivo favorece la no generación de desperdicios en los revestimientos. Asimismo, los componentes son estandarizados, producidos industrialmente con mayor precisión dimensional y cumplen con rigurosas normas de calidad.

Un planeamiento integral de la obra y una detallada documentación de proyecto, permiten una mejor planificación de la provisión de materiales; optimizando tiempos de ejecución y la consecuente reducción de costos. La producción seriada o repetitiva de los módulos permite obtener los máximos beneficios de ahorro de tiempo y costos.

El panelizado en taller admite trabajar con mesas y plantillas que facilitan el armado (escuadrías, alineado y plomos) de paneles y cabriadas, como así también evita la pérdida de jornales por cuestiones climáticas.

Facilidad de montaje, manejo y transporte por el bajo peso de los componentes, son otras de las ventajas; haciéndolo un sistema ideal para zonas de difícil acceso.

RESISTENCIA A LOS SISMOS:

El Steel Framing presenta una óptima respuesta a movimientos sísmicos debido a que todos sus componentes trabajan de manera vinculada y solidaria. (Ver CIRSOC 103)

RESISTENCIA AL FUEGO:

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La composición del sistema constructivo impide la propagación de llama. Según los ensayos pertinentes la resistencia al fuego varía desde los 120 hasta los 240 minutos.

AISLAMIENTO ACÚSTICO:

De acuerdo a la composición del sistema (masa / resorte / masa) se pueden alcanzar niveles óptimos de aislamiento acústico, incluyendo divisorias entre unidades funcionales como así también en entrepisos; alcanzando valores de hasta 62 dB.

DURABILIDAD DEL ACERO:

El acero mantiene su integridad estructural pues es imputrescible, resistente a las termitas y otras plagas. El recubrimiento de zinc Z275 (275 gr/m2 de zinc en ambas caras) de los perfiles, combinado con apropiadas barreras al agua y viento (cara externa de paneles exteriores) y de vapor (cara interna de los paneles exteriores) aseguran una durabilidad compatible con la vida útil de la vivienda, aún en climas agresivos.

Las especificaciones se refieren a la norma ASTM A 653 (galvanizado), A 792 (Galvalume®) y A 875 (Galfan®).

Atico 0,013 98 0,0223 841Pared 0,02 98 0,0343 547Atico 0,017 98 0,0555 554Pared 0,02 98 0,0653 471Atico 0,013 98 0,0238 1294Pared 0,02 98 0,0366 841

Galvanizado 0,17 99 0,0289 650Galvalume 0,013 99 0,042 732

Galfan 0,033 99 0,0597 515Pared 0,013 87 0,0251 747Piso 0,02 87 0,0386 485

Cielorraso 0,03 87 0,058 324Pared 0,013 87 0,0478 643Piso 0,027 87 0,0993 310

Cielorraso 0,023 87 0,0846 363Pared 0,013 87 0,0268 1149Piso 0,04 87 0,0823 373

Cielorraso 0,027 87 0,0556 553Atico 0,017 93 0,0307 610Pared 0,02 93 0,0361 519

Entrepiso sobre viga de fundacion 0,037 93 0,0669 280Atico 0,017 98 0,0555 554

Entrepiso sobre viga de fundacion 0,03 98 0,098 314Atico 0,017 98 0,0311 990Pared 0,033 98 0,0603 510

Entrepiso sobre viga de fundacion 0,023 98 0,042 732

Hamilton, Ontario

Miami, Florida

Galfan

Long Beach Island, New

Jersey

Leonadtown, Maryland

Ubicación Ubicación de la muestramaterial de muestra

Galvanizado

Galvanizado

Galvalume

Galfan

Velocidad de corrosion (μ/año)

Esperanza de vida estimada

(años)

Galvalume

Galfan

Galvanizado

Galvalume

Perdida de masa (gramos)

Duracion de exposicion (meses)

Atico

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Fuente: Durability of galvanized Steel framing for residential building, NAHB Research Center, International Zinc Association http://www.steelframing.org/PDF/durability/durability2011-singlepgs-final.pdf En las ciudades de Miami, Leonardtown, y Long Beach Island en U.S.A., y Hamilton en Canadá, se realizaron ensayos instalándose numerosas muestras que se ubicaron dentro de, por ejemplo, áticos, entrepisos sobre vigas de fundación y paredes. Las muestras de dichos ensayos de corrosión consistieron en secciones de una pulgada de perfiles PGC con distintos recubrimientos de cinc: solamente cinc (galvanizado), cinc con una aleación del 55% de aluminio (Galvalume®), zinc con un 5% de aleación de aluminio (Galfan®). Fueron equipados dos sitios con sistemas de monitoreo electrónico para medir durante un año la temperatura de la superficie, humedad relativa, y tiempo de humectación. En todas las muestras extraídas hubo una pérdida de masa medida de menos de 0,05 gramos y un promedio estimado la esperanza de vida de más de 600 años. Los conjuntos de muestras localizados en ambientes más agresivos, tales como debajo de una cubierta al aire libre, presentaron una mayor tasa de corrosión.

3.3 CUMPLIMIENTO DE NORMAS IRAM IAS U 500-243. Perfiles abiertos de chapa de acero cincada o revestida de aleación aluminio-cinc, conformados en frío, para uso en interior de edificios en estructuras de sistemas de construcción en seco. Requisitos generales.

IRAM IAS U 500.205. Perfiles abiertos de chapa de acero cincada, conformados en frío, para uso en estructura portante de edificios.

IRAM 11643. Placas de yeso. Requisitos.

IRAM 11644. Placas de yeso. Métodos de ensayo.

IRAM 11645. Placas de yeso resistentes a la humedad. Requisitos y métodos de ensayo.

IRAM 11660. Placas planas de fibrocemento, libres de asbesto. Requisitos.

IRAM 5484. Tornillos perforadores roscantes para chapa.

http://www.steelframing.org/PDF/durability/durability2011-singlepgs-final.pdf

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IRAM 11601. Aislamiento térmico de edificios. Métodos de cálculo. Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario.

IRAM 11603. Acondicionamiento térmico de edificios. Clasificación bioambiental de la República Argentina.

IRAM 11604. Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Ahorro de energía en calefacción. Coeficiente volumétrico G de pérdidas de calor. Cálculo y valores límites.

IRAM 11605. Acondicionamiento térmico de edificios. Condiciones de habitabilidad en edificios. Valores máximos de transmitancia térmica en cerramientos opacos.

IRAM 11625. Aislamiento térmico de edificios. Verificación de sus condiciones higrotérmicas. Verificación del riesgo de condensación de vapor de agua superficial e intersticial en los paños centrales de muros exteriores, pisos y techos de edificios en general.

IRAM 11900. Etiqueta de eficiencia energética de calefacción para edificios. Clasificación según la transmitancia térmica de la envolvente.

IRAM 11910. Materiales de construcción. Reacción al fuego.

IRAM 11949. Resistencia al fuego de los elementos de construcción. Criterios de clasificación.

IRAM 11950. Resistencia al fuego de los elementos de construcción. Ensayo de resistencia al fuego. Requisitos generales.

IRAM 4043-1. Acústica. Evaluación del aislamiento acústico en los edificios y de los elementos de construcción. Parte 1: Aislamiento al ruido aéreo.

IRAM 4043-2. Aislamiento del sonido en edificios. Clasificación del aislamiento del sonido de impacto en edificios y sus elementos interiores.

IRAM 4043-3. Aislamiento del sonido en edificios. Clasificación del aislamiento del sonido, vía aérea, en fachadas y sus elementos.

IRAM 4044. Protección contra el ruido en edificios. Aislamiento acústico mínimo en tabiques y edificios.

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3.4 CÁLCULO DE LAS ESTRUCTURAS DE STEEL FRAMING El reglamento utilizado para el cálculo de las estructuras en Steel Framing es el CIRSOC 303-2007 para el proyecto, cálculo y construcción de elementos estructurales resistentes; secciones abiertas conformadas o plegadas en frío chapas, flejes o planchuelas de acero al carbono o de baja aleación de no más de 2,54 mm de espesor.

Se aplica a estructuras de acero para edificios destinados a vivienda y locales públicos con cargas predominantemente estáticas de no más de dos o tres niveles de altura. También es de aplicación para estructuras resistentes de carteles, marquesinas y similares.

Fuente: Gabriel Troglia. “Estructuras de acero con secciones abiertas conformadas en frío”, Universitas Libros.

Cabe destacar que la limitante a tres niveles de altura se refiere únicamente a la relación costo -beneficio y no a una limitación estructural del sistema.

La categoría sísmica está dada por la zonificación según el reglamento INPRES CIRSOC 103, el destino y la función. Para el uso de cines, teatros, salas de espectáculos para más de 100 personas, edificios de gran densidad de ocupación, contenido de gran valor y funciones importantes para la comunidad, corresponde el grupo A. Para el uso de viviendas corresponde el grupo B, clasificado como construcciones e instalaciones cuyo colapso produciría pérdidas de magnitud intermedia.

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CAPÍTULO 4. ACCIONES: CARGAS DE VIENTO, SISMO Y NIEVE.

4.1 INTRODUCCIÓN Diseñar y proyectar puede resultar algo complejo cuando se tienen en cuenta condicionantes naturales como el viento o los sismos. En algunas situaciones, muchas de las características consideradas como favorables para diseños de viento, pueden ser desfavorables para diseños antisísmicos, y viceversa.

Tanto los vientos como los sismos imponen cargas horizontales sobre los edificios. Los sismos imponen también cargas verticales significativas sobre todo el edificio, mientras que las cargas verticales derivadas del viento son significativas usualmente sólo en aquellas partes de la edificación en las cuales existen ciertas propiedades aerodinámicas. La consideración de estas cargas requiere seguir las prescripciones de los reglamentos correspondientes.

Sin embargo, hay algunas similitudes en el diseño y construcción de edificaciones para resistir vientos y sismos:

• Las formas simétricas son favorables. • Las formas compactas son favorables. • Las conexiones son de gran importancia. Cada elemento crítico debe ser

firmemente conectado a los elementos adyacentes.

La configuración estructural es el factor más importante en la determinación del comportamiento de edificaciones sometidas a terremotos y vientos.

Al emplear pisos y techos livianos, como en estructuras en Steel Framing, se disminuye el riesgo de colapso en caso de sismos, pero debe asegurarse que la estructura quede correctamente conectada a las fundaciones para disminuir la probabilidad de colapso debido a las cargas de viento. (Mitigación, Organización Panamericana de la Salud).

Fuente: “Fundamentos para la mitigación de desastres en establecimientos de salud”. Organización Panamericana de la Salud, Oficina Regional de la OMS http://pdf.usaid.gov/pdf_docs/PNADR369.pdf

4.2 CARGAS DE VIENTO Los sistemas livianos deben ser especialmente verificados a esta solicitación, tanto por

http://pdf.usaid.gov/pdf_docs/PNADR369.pdf

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resistencia como por deformaciones en sus muros. Otro tanto ocurre con las pendientes del techo que pueden pasar de succión a presión al variar sus inclinaciones.

En el caso de las cargas de viento en los sistemas livianos se debe considerar que al accionar la succión, por ejemplo, en una cubierta, la fuerza ascendente puede superar su peso propio, siendo necesario contemplar que, elementos antes traccionados, ahora generar compresiones, pudiendo llegar a pandear; o elementos con peso propio y sobrecarga, ahora deben estar anclados.

No es prudente el uso de grandes aberturas, ni la construcción de plantas asimétricas.

Para determinar la intensidad de la carga de viento, existen normas y reglamentaciones. En nuestro país es el reglamento CIRSOC 102-2005 “Acción del viento sobre las construcciones”, el cual establece el procedimiento a seguir para determinar la intensidad de la carga de viento en función de diferentes factores (mediante coeficientes) y los aspectos de seguridad a tener en cuenta. (Manual de Ingeniería de Steel Framing, Instituto Latinoamericano del fierro y el acero).

Fuente: http://www.construccionenacero.com Alacero (Asociación Latinoamericana del Acero) Para determinación de la carga de viento, ver apéndice.

4.3 CARGAS DE NIEVE La carga de nieve q es el peso de la nieve que tiene la posibilidad de acumularse sobre la cubierta de una construcción.

La carga se calcula en base al reglamento CIRSOC 104-2005, “Acción del hielo y la nieve sobre las construcciones”, dependiendo de la carga básica qo, cuyos valores son el resultado del análisis de los registros obtenidos por el Servicio Meteorológico Nacional; y de un coeficiente k que tiene en cuenta la forma de la cubierta, este coeficiente es determinado a partir del capítulo 2.5 de dicho reglamento.

Esas cargas van de los 30kg/m2 hasta 320 kg/m2 según su ubicación específica. Ver listado de ciudades y mapas en el reglamento CIRSOC 104-2005, “Acción del hielo y la nieve sobre las construcciones”.

http://www.construccionenacero.com/

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Se calculará mediante la expresión:

q = k · qo

Siendo:

q la carga de nieve expresada en kN/m2.

k el coeficiente que tiene en cuenta la forma de la cubierta.

qo la carga básica de nieve, expresada en kN/m2.

La carga de nieve a utilizar en los cálculos deberá considerarse uniformemente distribuida sobre la proyección horizontal de la cubierta. Además se deberá tener en cuenta la asimetría de la carga determinada por factores climáticos, ya sea por fusión del hielo o pérdidas de calor desiguales, y la acumulación de nieve sobre las cubiertas influenciada por la geometría o yuxtaposición de varias cubiertas, que favorecen su acumulación. (Reglamento CIRSOC 104, “Acción del hielo y la nieve sobre las construcciones”)

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Distribución de cargas de nieve en la República Argentina. CIRSOC 104-2005, “Acción del hielo y la nieve sobre las construcciones”

4.4 CARGAS DE HIELO La carga de hielo es el peso de la posible formación de hielo sobre los elementos constructivos.

La formación de hielo depende de las relaciones meteorológicas entre la temperatura del aire, la humedad absoluta y relativa y de la velocidad del viento; también está influida por la forma de la construcción y la altura sobre el nivel del mar.

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Se considerará el efecto de estas cargas en las construcciones ubicadas en la zona comprendida por las siguientes provincias: Chubut, Neuquén, Río Negro, Santa Cruz, Tierra del Fuego, Antártida e Islas del Atlántico Sur.

El Reglamento CIRSOC 104-2005 hace consideraciones sobre cómo y dónde se forma el hielo. El peso específico del hielo varía entre 80 y 920 kg/m3, de allí que su peso debe ser tenido muy en cuenta en las zonas donde haya antecedentes de su formación. (Reglamento CIRSOC 104, “Acción del hielo y la nieve sobre las construcciones”)

4.5 CARGAS DE SISMOS Los terremotos son movimientos del terreno producidos por el choque de placas tectónicas, siendo una de las fuerzas más destructivas de la naturaleza. Han alterado los cursos de los ríos más importantes, borrado masas de tierra en el mapa, y devastado las estructuras hechas por el hombre.

Frecuentemente, los terremotos producen riesgos adicionales, como los maremotos (tsunami), incendios provocados por el daño a las infraestructuras y consecuencias irremediables como la pérdida de vidas.

En Estados Unidos, las mejoras de los métodos de diseño y construcción en los últimos cincuenta años, han ayudado a hacer de la casa moderna un hábitat más seguro durante un terremoto. Una de estas mejoras, comprende el uso de estructuras livianas de acero; ofreciendo ventajas sobre las estructuras de madera.

Fuerzas sísmicas y sus consecuencias:

Las fuerzas sísmicas que pueden destruir una casa son producidas por un fuerte movimiento de suelo de lado a lado y de arriba hacia abajo, y viceversa.

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El daño estructural es causado por la "inercia" de la edificación que tiende a moverse una vez que el terremoto empezó, y luego a la inversa, para dejar de moverse una vez que el terremoto se detuvo.

Las construcciones serán diseñadas para resistir las tensiones causadas por la inercia, absorbiendo la energía que se produce en los terremotos. Es común permitir que la estructura flexione en diversos grados por el movimiento de la tierra, dependiendo del material utilizado, el diseño de la estructura, la calidad de la construcción y el código de edificación aplicado.

Las casas con estructura de madera o de acero se basan en el mismo concepto básico de diseño. Las fuerzas laterales inducidas, tales como las producidas durante un terremoto, someten a la estructura al deslizamiento y la deformación.

Para controlar este movimiento, la cubierta y los entrepisos deben estar vinculados a las paredes, para transmitir las cargas hasta las fundaciones.

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Las fuerzas inerciales que se generan en las masas de una construcción sometidas a las oscilaciones de un terremoto son proporcionales a sus pesos.

En el movimiento del suelo, en cada inversión del sentido del movimiento de la estructura, se producen fuerzas inerciales de resistencia a ese cambio de movimiento, y son las que generan las deformaciones y daños en las mismas.

Por lo tanto, cuanto menores son las masas que forman parte de la construcción menores son esas fuerzas. Esa reducción de masas, no sólo corresponde a la de los perfiles livianos del entramado estructural sino también se extiende a los materiales complementarios utilizados, tales como las placas de revestimientos exteriores e interiores que cubren los pisos, muros, cielos y techos.

Por ese motivo las fuerzas sísmicas que actúan en estas construcciones son normalmente menores que las que afectan a las construcciones tradicionales de mampostería y de hormigón.

Ventajas del Steel Framing en un terremoto:

Los terremotos son impredecibles en términos de magnitud, frecuencia, duración y lugar. En consecuencia, las estructuras ideales para resistir las fuerzas sísmicas se comportan de manera coherente y predecible. A diferencia de la madera, el acero conformado en frío cumplimenta este requisito debido al estricto proceso utilizado para la fabricación de los perfiles, las propiedades inherentes del acero, y los métodos de construcción utilizados. Las ventajas específicas que ofrece el uso de estructuras de acero en un acontecimiento sísmico incluyen las siguientes consideraciones:

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o El acero es un material químicamente estable. Una vez que el perfil de acero se ha conformado, se mantendrá recto, prácticamente sin cambios en sus dimensiones. La madera, luego de ser cortada, inmediatamente comienza a secarse y reducir sus dimensiones. Este proceso continúa luego de ser procesada.

o Debido a las propiedades del material y a la geometría las estructuras de acero son estables, la resistencia de las mismas a los sismos, dependerá de la calidad de las conexiones entre los elementos. Usualmente se utilizan tornillos que proporcionan una conexión de bloqueo mecánico mientras que las conexiones al bastidor de madera se hacen con clavos que se basan en fricción y flexión. A medida que la madera se seca y se encoge con el tiempo, la fricción entre el clavo y la madera disminuye.

o El acero tiene una relación resistencia-peso mayor que la madera. Una estructura de acero pesa aproximadamente una tercera parte del peso de la estructura en madera equivalente. Consecuentemente, el daño por inercia será reducido significativamente, pues es menor el peso que se mueve durante el sismo.

o Las estructuras de acero son más seguras que las de madera pues mantienen su integridad estructural a largo plazo, no son afectadas por la putrefacción, termitas y otras plagas que lentamente pueden degradar la integridad estructural de los elementos del armazón, lo que reduce la capacidad de una casa para resistir las fuerzas sísmicas.

o El acero es incombustible y no contribuye a la propagación de un incendio.

o Desde el punto de vista vibratorio, es posible obtener ventajas en estructuras de baja altura y reducidas masas, a los que se le puede otorgar una gran rigidez y resistencia lateral, mediante adecuados arriostramientos en sus muros.

o La sensible reducción de la capacidad destructiva sísmica en estas estructuras debido a la menor inyección de energía que generan los movimientos del sismo.

o La resistencia de las uniones de los arriostramientos y de los anclajes a las fundaciones.

Fuente: “Performance of Steel framed houses during an earthquake”, Steel Framing Alliance.

http://legacy.steel.org/AM/Template.cfm?Section=Home&CONTENTID=13076&TEMPLATE=/CM/ContentDisplay.cfm

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CAPÍTULO 5. VIAJE DE CARGAS.

5.1 CARGAS Son las fuerzas exteriores activas, concentradas o distribuidas por unidad de longitud en kN/m, por unidad de superficie en kN/m2, o por unidad de volumen en kN/m3.

Por ejemplo: cargas gravitatorias, cargas originadas por viento, nieve, sismo, etc.

5.1.1 Cargas o acciones permanentes D (Dead) Son las cargas en las cuales las variaciones a lo largo del tiempo son raras o de pequeña magnitud y tienen un tiempo de aplicación prolongado. En general, consisten en el peso de todos los materiales de construcción incorporados en el edificio incluyendo, pero no limitando, paredes, pisos, techos, cielorrasos, escaleras, elementos divisorios, terminaciones, revestimientos y otros ítems arquitectónicos y estructurales incorporados de manera similar, y equipamiento de servicios con peso determinado.

Fuente: Cátedra Estructuras Nivel 1, Profesor Ing. Horacio Delaloye, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Universidad Nacional de La Plata. http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/cargas_premanentes/cargas.pdf

PESO PROPIO PGC 90 x 0.90 1,38 kg/m PGC 100 x 0.90 1,45 kg/m PGC 150 x 0.90 1,89 kg/m PGU 90 x 0.90 1,13 kg/m PGU 100 x 0.90 1,2 kg/m PGU 150 x 0.90 1,52 kg/m PGO 37 x 0.9 0,99 kg/m Placa de yeso estándar 12.5 mm 8,9 kg/m2 Placa de yeso estándar 15 mm 10,7 kg/m2 Placa cementicia 6 mm 9,7 kg/m2 Placa cementicia 8 mm 13,2 kg/m2 Placa cementicia 10 mm 16 kg/m2 Placa cementicia 15 mm 24 kg/m2 Placa fenólica espesor 10 mm u OSB espesor 10 mm 9 kg/m2 Chapa de acero sinusoidal, espesor 0,52 mm 5,6 kg/m2

http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/cargas_premanentes/cargas.pdf

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Teja cerámica 45 kg/m2 Lana de vidrio 5 kg/m2 EPS (poliestireno expandido) 2 kg/m2

Nota: Los pesos propios de los materiales son referenciales. Consultar con el fabricante.

5.1.2 Cargas o acciones variables L (Live) Son aquellas originadas por el uso y ocupación de un edificio u otra estructura, que pueden variar durante la vida útil de la estructura y no incluye cargas debidas a la construcción o provocadas por efectos ambientales, tales como nieve, viento, acumulación de agua, sismo, etc. Las sobrecargas en cubiertas son aquellas producidas por materiales, equipos o personal durante el mantenimiento, y por objetos móviles o personas durante la vida útil de la estructura.

Fuente: Cátedra Estructuras Nivel 1, Profesor Ing. Horacio Delaloye, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Universidad Nacional de La Plata. http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/cargas_premanentes/cargas.pdf

5.1.3 Acciones originadas por el medio ambiente Originadas por fenómenos naturales como el viento W (Wind), Nieve S (Snow), hielo, temperatura, Sismo E (Earthquake).

5.2 CARGAS VERTICALES Las cargas verticales actúan bajo la acción de la gravedad descargando a través del alma de los perfiles. La descarga axial implica la coincidencia de almas de montantes y vigas de entrepisos o cabriadas. Esto constituye lo que corrientemente se denomina "alma con alma".

La cubierta de cabriadas con o sin correas, y las cargas de entrepisos, alineadas con los montantes de los tabiques del piso inferior transmiten en forma directa a la fundación. La estructura debe poseer sus elementos alineados para no producir excentricidades.

Cuando en el proyecto no coinciden las modulaciones, montante piso superior-viga entrepiso-montante piso inferior, la solución es utilizar una viga de apeo o repartición, también llamada viga dintel, materializada por una viga tubo.

http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/cargas_premanentes/cargas.pdf

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5.3 CARGAS HORIZONTALES Las cargas horizontales se transmiten a la estructura por los tabiques, produciendo esfuerzos de flexión y corte en los montantes. Se considera a los mismos para el cálculo estático como vigas verticales simplemente apoyadas con carga uniformemente distribuida ya que las uniones son articuladas por estar materializadas con tornillos. Cada nudo es una articulación y no puede tomar momentos flexores.

Los montantes transmiten las cargas horizontales como reacciones en los apoyos a los tableros rigidizadores del entrepiso (OSB o multilaminado fenólico) que trabajan en su plano. Para el cálculo de las reacciones se considera como una viga simplemente apoyada contenida en el entrepiso, con carga uniformemente distribuida.

Las fuerzas que se ejercen en los tableros del entrepiso a partir de los apoyos se transmiten a los paneles laterales por corte, que adecuadamente arriostrados descargan por tracción y compresión a las fundaciones.

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CAPÍTULO 6. VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL. CRITERIOS.

6.1 INTRODUCCIÓN En comparación con otros materiales estructurales como el hormigón armado y la madera los elementos realizados con acero conformado en frío presentan algunas ventajas como:

Bajo peso Alta resistencia y rigidez Facilidad de prefabricación y producción masiva Velocidad para el montaje Ingeniería de detalle precisa Menores variaciones volumétricas No necesita encofrados No es afectado por insectos ni sufre descomposición Calidad uniforme de materiales Facilidad de transporte y manipuleo Incombustibilidad

Algunas de las ventajas de la utilización en la construcción de edificios de elementos estructurales conformados en frío son:

o Para luces y cargas relativamente pequeñas se pueden obtener elementos estructurales más livianos que los perfiles laminados.

o Se pueden utilizar formas seccionales adaptadas a las solicitaciones de secciones requeridas y por ello con una relación peso-resistencia más favorable.

o Se pueden producir formas seccionales que se encastran y permiten un ensamblado compacto para su transporte.

o Paneles y cubiertas portantes pueden proveer superficies útiles para la construcción de techos, pisos y paredes. Paneles y cubiertas portantes pueden ser diseñados para tomar no sólo cargas normales a su plano sino para funcionar como diafragmas resistiendo cargas en su plano, pudiendo formar parte del sistema de arriostramiento cuando están adecuadamente unidos entre ellos o a otros elementos estructurales.


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La base para el reglamento CIRSOC 303-EL es la AISI Standard “North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members” Edición 2001 de la American Iron and Steel Institute (AISI) en su formato LRFD.

La AISI es la organización norteamericana que desde 1946 ha impulsado y desarrollado el estudio del comportamiento de las secciones de chapa delgada conformadas en frío, con especial hincapié en las secciones abiertas.

Por ello es que se han tomado sus especificaciones como base para el CIRSOC 303-EL. Además fueron también la base para la recomendación CIRSOC 303 “Estructuras Livianas de Acero” (edición 1991) en la parte correspondiente a las secciones abiertas.

Este método de Cálculo por Factores de Carga y de Resistencia como su nombre lo indica, utiliza factores separados para cada tipo de carga y de resistencia. Como el objetivo del método es calcular una estructura para la que todos sus componentes tuvieran una confiabilidad uniforme, fue necesario establecer el valor de esos factores, de naturaleza claramente aleatoria, mediante una considerable cantidad de investigaciones y experiencias.

Esos factores de carga γ y de resistencia φ reflejan el grado de incertidumbre de las diferentes cargas, de sus condiciones y de la exactitud del tipo de resistencia pronosticada.

Este criterio de los Estados Límites, establece así, un método para dimensionar estructuras para las que ningún estado límite predeterminado pueda ser excedido cuando las mismas están sujetas a cualquier combinación pertinente de cargas factoreadas.

Un estado límite es una condición que representa el límite de utilidad de una estructura o de una parte de ella, a partir de dicho límite no quedan satisfechos los comportamientos requeridos por el proyecto.

Los estados límites aplicables a una estructura o elemento estructural se pueden clasificar en estados límites últimos y estados límites de servicio. Los estados límites últimos están asociados con el colapso de la estructura e incluyen por ejemplo la rotura, inestabilidad, etc. Un elemento tendrá diferentes estados límites últimos. Los estados límites de servicio incluyen las deformaciones excesivas, vibraciones, etc.

El método LRFD puede ser expresado mediante la siguiente inecuación:

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∑ γi. Qi = Ru

≤ φ.Rn

= Rd

Dónde:

Qi = Efectos debidos a las causas actuantes

γi = Factor de carga

∑ γi. Qi = Ru

= Resistencia requerida

Rn

= Resistencia nominal (obtenida a partir de las propiedades nominales del material y la

sección)

φ = Factor de resistencia.

Rd

= φ.Rn

= Resistencia de diseño o resistencia de cálculo

El miembro de la izquierda de la inecuación es la resistencia requerida e igual a la suma de los diferentes efectos debidos a las cargas o a las causas Qi multiplicados por sus respectivos factores de carga γi. El miembro de la derecha es la resistencia de cálculo y es igual al producto de la resistencia nominal Rn por el factor de resistencia φ.

Los factores de carga γi están basados en valores estadísticos de las cargas y reconocen que cuando distintas cargas actúan en combinación, solamente una alcanza su valor máximo correspondiente a la vida útil de la estructura, mientras que las otras se encuentran en valores arbitrarios que pueden actuar sobre la estructura en cualquier momento, todas con igual probabilidad de ocurrencia simultánea. El AISI-LRFD establece que los elementos estructurales deben ser calculados para resistir las siguientes combinaciones de cargas factoreadas:

(1) 1.4 D

(2) 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (Lr o S o Rr)

(3) 1.2 D + (1.4 Lr o 1.6 S o 1.6 Rr) + (0.5 L o 0.8 W)

(4) 1.2 D + 1.3 W + 0.5 L + (Lr o S o Rr)

(5) 1.2 D + 1.5 E + (0.5 L o 0.2 S)

(6) 0.9 D + (1,5 W o 1,0 E)

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D cargas muertas o permanentes

E cargas de sismo

L carga viva o sobrecarga

Lr carga viva o sobrecarga de cubierta inaccesible

Rr carga debida a lluvia o hielo por el efecto exclusivo del estancamiento

S carga de nieve

W carga de viento

Los factores de resistencia son experimentales y tienen en cuenta

a) La variación en la resistencia y módulo de elasticidad del material.

b) Las incertidumbres relacionadas con la fabricación, que incluyen variaciones geométricas producidas durante la laminación, tolerancias de fabricación, montaje, etc.

c) Las incertidumbres derivadas de las hipótesis utilizadas al determinar las resistencias a partir de los modelos de cálculo.

φ = 0.90 Para fluencia en tracción

φ = 0.75 Para rotura en tracción

φ = 0.85 Para compresión

φ = 0.90 Para flexión

φ = 0.90 Para fluencia por corte

Mientras se cumpla R ≥ Q existirá un margen de seguridad para el Estado Límite considerado.

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El área sombreada indica la probabilidad de que la carga sea mayor a la resistencia. Q > R

Resumiendo, los fundamentos del métodos LRFD se basan en establecer un modelo probabilístico, la calibración del nuevo criterio respecto al método ASD (Allowable Stress Design) y en la evaluación juiciosa del criterio resultante, aplicando la experiencia pasada, ayudada por estudios comparativos de cálculos de estructuras representadas. Fuente: Ing. Eduardo Juárez Allen, Apunte de Estructuras Metálicas, Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.

6.2 REGLAMENTOS VIGENTES Las cargas deben ser adoptadas de los códigos vigentes en el lugar de la construcción, siendo en Argentina de uso el reglamento CIRSOC para las distintas cargas.

CIRSOC 101 - Reglamento Argentino de Cargas Permanentes y Sobrecargas Mínimas de Diseño para Edificios y otras Estructuras.

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CIRSOC 102 - Reglamento Argentino de Acción del Viento sobre las Construcciones.

INPRES-CIRSOC 103 – Reglamento Argentino para Construcciones Sismorresistentes.

CIRSOC 104 - Reglamento Argentino de Acción de la Nieve y del Hielo sobre las Construcciones.

CIRSOC 108/2007 - Reglamento Argentino de Cargas de Diseño para Estructuras Durante su Construcción.

CIRSOC 301/2005 - Reglamento Argentino de Estructuras de Acero para Edificios.

CIRSOC 302/2005 - Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Tubos de Acero para Edificios.

CIRSOC 304/2007 - Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero.

Recomendación CIRSOC 305/2007 - Recomendación para Uniones Estructurales con Bulones de Alta Resistencia.

6.3 PREDIMENSIONADO CON TABLAS DEL IAS Para facilitar un proceso bastante complicado desde el punto de vista del cálculo estructural se elaboraron las Tablas de Carga para Perfiles, elemento muy conocido en los Estados Unidos y Europa que simplificó el uso de estas estructuras. El mismo criterio se adoptó en nuestro país.

Para ello el Instituto Argentino de Siderurgia IAS convoco al Ing. Gustavo Darin, Profesor Adjunto de la cátedra Estructuras Metálicas de la Universidad de Buenos Aires para que desarrollara las tablas de carga de los perfiles para Steel Framing comprendidos en la Norma IRAM IAS U 500-205.

Las mismas fueron pensadas para la solución de tres tipos de solicitaciones básicas en una vivienda unifamiliar:

a) Vigas de entrepiso. b) Montantes externos sometidos únicamente a la acción del viento (muro cortina). c) Montantes externos sometidos a la acción del viento y fuerza axil.

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Considerando estas tres posibilidades, se logra resolver los casos de solicitaciones más comunes a los que un proyectista se puede enfrentar en una vivienda unifamiliar.


Para el juego de tablas se aplicó el Reglamento CIRSOC 303 del año 1991 basado en tensiones admisibles y también se incorporaron tablas bajo el concepto de coeficientes de carga y resistencia, LRFD “Load and Resistance Factor Design”, basadas en el reglamento de AISI 91 que luego se adoptó para el nuevo reglamento CIRSOC 303 del año 2007 aprobado por la Resolución 247/2012 de la Secretaría de Obras Públicas.

Una vez desarrolladas la Tablas, las mismas fueron publicadas por el IAS bajo el título “Estructuras de Acero Galvanizado para Viviendas: guía para el diseño y el cálculo”. En dicha publicación se reunieron las tablas de carga en sus dos versiones y una serie de detalles constructivos básicos de las estructuras de acero galvanizado para viviendas, recopilados de manuales que el AISI había ya publicado.

6.3.1 Descripción de las tablas Las tablas del capítulo 2, realizado según CIRSOC 303, incluyen:

a. Características geométricas y resistentes de las secciones U conformadas en frío para ser utilizadas como solera.

b. Tablas de Cargas Admisibles uniformemente repartidas para vigas. c. Tablas de longitudes máximas entre apoyos para soportes de muros cortina. d. Tablas de Cargas Admisibles para montantes, sometidos a la acción del viento y

cargas axiles.

6.3.2 Tabla de cargas uniformemente distribuidas para vigas Se han considerado secciones C simplemente apoyadas (la tabla no es válida para tramos continuos).

La tabla indica en kN/m2 (1kN/m2= 100 kg/m2) las cargas uniformemente repartidas por resistencia y deformación, para separaciones entre ejes de vigas de 400 y 600 mm. La deformación máxima admisible se consideró como una flecha= L/360.

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Para el cálculo de la resistencia, se consideraron las siguientes formas de falla, para la sección total y la sección neta (descontando los agujeros indicados en la Norma IRAM IAS U 500-205).

a. Resistencia por flexión b. Abolladura del alma por flexión c. Abolladura de la pestaña por compresión debida a la flexión d. Abolladura del ala por compresión debida a la flexión e. Resistencia por corte f. Abolladura del alma debida al corte

Los valores indicados en la tabla corresponden al menor de todos los valores anteriores.

No se consideró el efecto del pandeo lateral de las vigas debido a que el mismo se encuentra impedido por el entrepiso, por lo tanto se deberá tener en cuenta que la vinculación entre el mismo y la viga deberá proveer rigidez necesaria para evitar este pandeo. Tampoco se consideró la abolladura local del alma debida a cargas concentradas (como por ejemplo en los apoyos), por lo cual, es imprescindible para la utilización de la tabla, realizar en forma detallada este análisis según el reglamento CIRSOC 303 o colocar rigidizadores de apoyo.

Un ejemplo típico de utilización de la tabla es cuando se deben predimensionar las vigas de un entrepiso. El procedimiento consiste en:

1. Determinar la carga permanente, presuponiendo un peso propio de perfiles. 2. Determinar las sobrecargas de diseño. 3. Definir una luz entre apoyos. 4. Adoptar una separación entre vigas. 5. Chequear que la carga admisible, tanto por resistencia como por deformación sea

mayor o igual que la suma de la carga permanente más la sobrecarga.

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El ejemplo grafica como efectuar el predimensionamiento sencillo: se necesita determinar qué perfil es el adecuado para un entrepiso de 3m de luz, separación de vigas 400 mm, carga total (Permanente + sobrecarga de 400 kg /m2).

1. Se parte de la luz de diseño (en este caso 3 m). 2. Se elige una separación entre vigas de 400 mm. 3. Se busca en la columna el par de valores de Carga Admisible, tanto por resistencia

como por deformación, que supere la suma de carga permanente + sobrecarga de 400 kg/m2 (4kN/m2).

4. Se lee a la izquierda el tipo de perfil que cumple con esta condición, que en este caso resulta un PGC 150 x 1,24 mm.

6.3.3 Tabla de longitud máxima para montantes de muro cortina Esta es una condición bastante común en edificios donde la estructura principal está formada por pórticos de hormigón armado o metálico, y donde los perfiles de acero conformados en frío se utilizan únicamente con cerramiento externo que soporta la acción del viento, pero no cargas verticales.

En la realización de las tablas se han considerado los montantes como simplemente apoyados y la tabla brinda las longitudes entre apoyos que resultan admisibles por deformación para cargas de viento, consideradas como uniformemente distribuidas, para separaciones entre montantes de 400 o 600 mm.

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Las longitudes se calcularon para deformaciones de L/360; L/600 y L/720. No se tuvieron en cuenta criterios de resistencia, por lo tanto estas tablas deberán usarse en conjunto con las de montantes flexocomprimidos. Ambos extremos de los montantes deben estar vinculados a la estructura principal de modo que no se permita el giro en el plano de la sección (rotación) ni los desplazamientos en las direcciones perpendiculares al eje.

Como ejemplo se presenta el caso de un muro con montantes separados 400 mm, altura 2600 mm, sometido a una presión de viento de 0,5 kN/m2, que no podrá tener una deformación mayor que L/600.

Entrando en la tabla correspondiente a montantes separados 400 mm, con el valor de presión de viento 0,5 kN/m2 y la deformación máxima de L/600 se ve que el perfil PCG 90 x 0,89 tiene una longitud admisible de 309 cm, mayor que los 260 cm reales.

6.3.4 Tabla de carga para montantes C calculados como barras flexocomprimidas Esta es la condición más común del montante de una vivienda, que recibe por un lado la acción del viento como una presión uniforme en una de sus alas (flexión), y la acción que le transmite la viga de entrepiso o cabriada ubicada por encima (esfuerzo axil). En estos casos se han desarrollado dos juegos de tablas: una para condición de arriostramiento de montante cada 1300 mm en su longitud, la cual impide la rotación de la sección. Esto puede estar materializado en la realidad con flejes de acero que unen las alas de los montantes de modo de impedir que roten. Otra forma de sujeción considerada es el

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arriostramiento continuo a lo largo del ala del montante, atornillando el mismo a una placa rígida en su plano (puede ser un multilaminado fenólico como un OSB) mediante tornillos colocados cada 300 mm.

Para el cálculo de la resistencia se aplicaron las expresiones de interacción del CIRSOC 303 que tienen en cuenta las siguientes formas de falla:

a. Pandeo por flexión respecto del eje de mayor inercia para los montantes arriostrados en toda su longitud.

b. Pandeo por flexión y flexotorsión para los montantes arriostrados cada 1300 mm. c. Abolladura del alma por flexión. d. Abolladura de alma debido a la carga axil. e. Abolladura de la pestaña debida a la compresión y a la flexión. f. Abolladura del ala por compresión debida a la flexión y a la compresión. g. Resistencia por corte. h. Abolladura del alma debida a esfuerzos por corte.

Se analizaron estas formas de falla para barras flexocomprimidas con sección total y sección neta. Los valores indicados en las tablas corresponden en todos los casos al menor valor obtenido.

Ambos extremos del montante deben estar vinculados al resto de la estructura de modo que los giros de los extremos queden impedidos en el plano de la sección (rotación) y los desplazamientos en las direcciones perpendiculares al eje del montante. Debe verificarse adicionalmente que, de acuerdo a lo indicado en el CIRSOC 303, la máxima esbeltez de la barra no supere 200.

Como ejemplo se verifica el perfil PGC 90 x 0,89 usado anteriormente, con separación cada 400 mm; presión de viento actuante: 0,5 kN/m2. Su longitud es de 2600 mm y esta arriostrado cada 1300 mm. Se utilizará la tabla 2.4 c correspondiente al PGC 0,89 arriostrado cada 1300 mm, con separación de 400 mm. Entrando en la columna con presión de viento 0,5 kN/m2 y espesor de perfil de 0,89mm, dirigirse a la fila correspondiente a la longitud de 2600 mm, y allí leer la carga máxima admisible axil que resulta de 6,18 kN.

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Por lo tanto, este perfil presenta una carga máxima admisible axil de 618 kg.

Las tablas de carga constituyen una herramienta útil para el predimensionado de estructuras de viviendas, pero no eximen al profesional de realizar todos los cálculos y verificaciones pertinentes.


Recomendaciones Estructurales Simplificadas:

Para Steel Framing, los alcances del sistema, implican el cumplimiento de los requisitos indicados en el reglamento INPRES CIRSOC 103, ya sea el vigente de 1991 o la nueva versión del 2005.

Para una vivienda de un máximo de dos plantas con una superficie cubierta de 12m x 8m en zona no sísmica:

La estructura deberá ser calculada para cumplimentar la combinación de cargas de la zona geográfica seleccionada. Para zonas con velocidades básicas de 30 m/s la estructura mínima recomendada modulada cada 40 cm con perfiles PGC 90 x 1,24 en planta baja y en primer piso, y para zonas con velocidades básicas de vientos superiores a 60 m/s, se recomienda perfiles PGC 140 x 0,89 en primer piso y perfiles PGC 140 x 1,24 en planta

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baja. Debiendo contemplar los sistemas de rigidización (paneles o cruces de San Andrés), blocking y demás elementos estructurales que componen el sistema.

El entrepiso deberá ser modulado igual que los montantes mediante perfiles PGC 200 x 1,24.

La cubierta, formada por cabriadas moduladas cada 0,40m en linealidad con los montantes del primer piso o cada 0, 60m o 1,20 m apoyadas sobre una viga de repartición. Los elementos que constituyen las cabriadas son perfiles PGC 100 x 0,89 con cordones inferiores continuos y diagonales y montantes articulados en sus extremos. Los valores y dimensiones son solamente orientativos. En todos los casos se debe realizar la verificación estructural correspondiente por un profesional habilitado para tal efecto.


6.4 EJEMPLOS DE PREDIMENSIONADO CARGAS

Cargas permanentes Cubierta inclinada Cerramiento:(a) cubierta con teja cerámica sobre fenólico 0,55 kN/m2 (b) cubierta con chapa sobre fenólico 0,12 kN/m2 (c) cubierta con panel sándwich de doble chapa galvanizada y aislación de EPS 0,107 kN/m2

Cabriadas: 0,20 kN/m2 Cielorraso: 0,15 kN/m2 Entrepiso Solado: 1,30 kN/m2 Paredes Tabiques: 0,5 kN/m2 Sobrecargas de uso Cubierta: 0,12 kN/m2 Entrepiso: 2,00 kN/m2

• VIVIENDA PREDIMENSIONADA EN SANTA FE

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DETERMINACIÓN DE ACCIONES DE VIENTO Análisis según CIRSOC 102 "Acción del Viento Sobre las Construcciones". Velocidad de referencia : β = 30 m/s Ciudad de Santa Fe Vivienda Cp= 1.65 (Tabla 2, CIRSOC 102) Velocidad básica de diseño: Vo = Cp x β = 49.50 m/s Presión dinámica básica: qo = 0.000613 x Vo

2 = 1,50 kN/m2

Presión dinámica de cálculo: qz = Cz x Cd x qo Cd coeficiente de dimensión: Cd Sa = 1.00 No hay acción conjunta Cd Sb = 1.00 b < 20 m Se adopta Rugosidad III (según figuras 5 a 8, CIRSOC 102). Cz coeficiente de altura: h < 10 m Cz = 0.446 (según tabla 4, CIRSOC 102). Por lo tanto qza = Cz x Cd x qo= 1,50 kN/m2. 0,0446.1= 0,67 kN/m2 qzb = Cz x Cd x qo= 1,50 kN/m2. 0,0446.1= 0,67 kN/m2 Relación de dimensiones: a = 12m b = 8 m h = 8 m f = 1 m λa = h / a = 0,66 λb = h / b = 1 Coeficiente de forma: Viento normal a cara mayor Sa b/a= 0,66 γo = 1.00 ( figura 13 CIRSOC 102) Viento normal a cara menor Sb γo = 1,00 (figura 13 CIRSOC 102) Coeficiente de presión exterior sobre paredes (Tabla 6) Barlovento ce b = 0.8 Sotavento ce s = - (1,3γo - 0,8) = -0.50 sobre Sa

h

b

f

a

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-0.50 sobre Sb

Coeficiente de presión interior (Tabla 8) Permeabilidad de la estructura: μ < 5% Sobre Sa ci = + 0.6 (1.8 – 1.3 γo) = 0.3 ci = - 0.6 ( 1.3 γo – 0.8) = -0.3

Sobre Sb ci = + 0.6 (1.8 – 1.3 γo) = 0.3 ci = - 0.6 ( 1.3 γo – 0.8) = -0.3

Sobre Sa c= ce-ci= -0,8 + 0,3= -0,5 c= ce-ci= +0,5 + 0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8

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c= ce-ci= -0,8 - 0,3= -1,1 c= ce-ci= +0,5 - 0,3= +0,2 c= ce-ci= +0,5 -0,3= +0,2 c= ce-ci= +0,5 -0,3= +0,2

Sobre Sb

c= ce-ci= -0,8 + 0,3= -0,5 c= ce-ci= +0,5 + 0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8

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c= ce-ci= -0,8 - 0,3= -1,1

c= ce-ci= +0,5 - 0,3= +0,2 c= ce-ci= +0,5 -0,3= +0,2 c= ce-ci= +0,5 -0,3= +0,2

Acciones del viento:

W = (ce – ci) x qz

Para el cálculo del montante el valor c=1,1 es el más desfavorable. W= c . qz= 1,1 . 0,67 kN/m2= 0,74 kN/m2

MONTANTES PRIMER PISO (BAJO CABRIADA)

Cargas permanentes Cubierta inclinada Cerramiento: (a) cubierta con teja cerámica sobre fenólico 0,55 kN/m2 (b) cubierta con chapa sobre OSB 0,12 kN/m2 (c) cubierta con panel sandwich de doble chapa galvanizada y aislación de EPS 0,107 kN/m2

Cabriadas: 0,20 kN/m2 Cielorraso: 0,15 kN/m2 Sobrecargas de uso Cubierta: 0,12 kN/m2 Longitud del montante: 2,70 m Carga axil (originadas por las cabriadas) Por cargas permanentes (D):

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(a) 0,55 kN/m2 x 0,40m x 5,07m + 0,20 kN/m2 x 0,4m x 4,4m + 0,15 kN/m2x 0,40m x 4m=1,71 kN (b) 0,12 kN/m2 x 0,40m x 5,07m + 0,20 kN/m2 x 0,4m x 4,4m + 0,15 kN/m2x 0,40m x 4m=0,84 kN (c) 0,107 kN/m2 x 0,40m x 5,07m + 0,20 kN/m2 x 0,4m x 4,4m + 0,15 kN/m2x 0,40m x 4m=0,81 kN Por sobrecargas de uso (L) 0,12 kN/m2 x 0,40m x 4,4m=0,21 kN Carga debido al viento actuante sobre las paredes: 0,74 kN/m2 Separación de los montantes: 400 mm Deformación limite debido al viento: L/600 El montante tendrá arriostramientos intermedios respecto del eje de menor inercia del perfil en la mitad de su longitud. Para encontrar la combinación de cargas factoreadas más desfavorable, se analizan las ecuaciones de las combinaciones de acciones considerando que actúan sólo el peso propio, la sobrecarga de uso, la carga de viento y la carga de nieve. 1)1.4 D Carga axil: 1,4. 1,71 kN = 2,4 kN/m2

Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 2)1.2 D+ 1.6 L + 0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 1,71 kN + 1,6. 0,21 kN = 2,39 kN Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 3)1.2 D+ 1.6 (Lr o S o Rr)+ (0.5 L o 0.8 W) Carga axil: 1,2. 1,71 kN =2, 05 kN Carga lateral: 0,8. 0,74 kN/m2 = 0,6 kN/m2

4)1.2 D+ 1.5 W+ 0.5 L +0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 1,71kN + 0,5. 0,21 kN = 2,16 kN Carga lateral: 1,5. 0,74 kN/m2= 1,11 kN/m2

Se utiliza la tabla 3.4.a. Se prueba con perfiles PGC 90 x 1,24 separados cada 400 mm, para una longitud de 2,70m y con arriostramientos cada 1300 mm. Se analiza en primer lugar la combinación 3). Los perfiles PGC 90x 1,24 con carga de viento factoreada igual a 0,6 (L=3,00 m) soportan una carga axil de 25,31 kN> 2,05 kN.

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Para la combinación 4) con una carga de viento factoreada de 1,11 kN/m2 el perfil podría soportar un esfuerzo axil factoreado de 18,59 kN > 2,16 kN. La deformación por flexión se verifica en la tabla 3.3.a, correspondiente a soporte de muro cortina, para separaciones de 400 mm, correspondiendo a una carga de viento sin factorear de 0,74 kN/m2 con una deformación de L/600, una longitud máxima entre apoyos de 300 cm. Se adoptan perfiles PGC 90 x 1,24 VIGAS DE ENTREPISO Cargas permanentes: 1,30 kN/m2 Montantes Sobrecarga: 2,00 kN/m2 Luz entre apoyos (simplemente apoyada): 4,00m Arrostrada lateralmente por el entrepiso Separación de vigas: 400 mm Deformación máxima: L/300 Para encontrar la combinación de cargas factoreadas más desfavorable, se analizan las dos primeras ecuaciones de las combinaciones de acciones considerando que actúan sólo el peso propio y la sobrecarga de uso. 1)1,4D 1,4. 1,3 kN/m2= 1,82 kN/m2

2)1.2 D+ 1.6 L + 0,5. (Lr o S o Rr) 1,2. 1,3 kN/m2 + 1,6. 2,00 kN/m2= 4,76 kN/m2 La carga total factoreada es de 4,76 kN/m2. De la tabla 3.2 se prueba con una sección PGC 200 x 1,24 Por resistencia Sección PGC 200 x 1,24, (para una luz entre apoyos de 4m) resiste una carga factoreada de 5,06 kN/m2> 4,76 kN/m2. Por deformación Sección PGC 200 x 1,24 para L/ 360 y con idénticas hipótesis planteadas anteriormente se obtiene una carga sin factorear de 3,26 kN/m2.

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Para una deformación máxima de L/300, la carga máxima será (360/300)x 3,26= 3,91 kN/m2> 3,30 kN/ m2, verifica. Se adopta una sección PGC 200 x 1,24 MONTANTES DE PLANTA BAJA Longitud del montante: 3,00m Carga axil (originadas por las vigas de entrepiso, montantes superiores y cubierta) Por cargas permanentes: 1,30 kN/m2 x 0,40m x 4m/2=1,04 kN 0,5 kN/m2 x 0,40m x 2,70m=0,54 kN 1,04 kN + 0,54 kN+ 1,71 kN= 3,29 kN (D) Por sobrecargas: 2,00 kN/m2 x 0,40m x 4m/2=1,60 kN 1,60 kN + 0,21 kN= 1,81 kN (L) Carga debido al viento: 1,98 kN/m2 (W) Separación de los montantes: 400 mm Deformación límite debido al viento: L/600 El montante tendrá arriostramientos intermedios respecto del eje de menor inercia del perfil en la mitad de su longitud. Para encontrar la combinación de cargas factoreadas más desfavorable, se analizan las ecuaciones de las combinaciones de acciones considerando que actúan sólo el peso propio, la sobrecarga de uso, la carga de viento y nieve. 1)1.4D Carga axil: 1,4. 3,29 kN = 4,61 kN/m2 Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 2)1.2 D+ 1.6 L + 0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 3,29 kN + 1,6. 1,81 kN = 6,85 kN Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 3)1.2 D+ 1.6 (Lr o S o Rr)+ (0.5 L o 0.8 W) Carga axil: 1,2. 3,29 kN = 3,95 kN Carga lateral: 0,8. 0,74 kN/m2 = 0,6 kN/m2

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4)1.2 D+ 1.5 W+ 0.5 L +0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 3,29kN + 0,5. 1,81 kN = 4,85 kN Carga lateral: 1,5. 0,74 kN/m2= 1,11 kN/m2

Se utiliza la tabla 3.4.a. Se prueba con perfiles PGC 90 x 1,24 separados cada 400 mm, para una longitud de 3,00m y con arriostramientos cada 1300 mm. Se analiza en primer lugar la combinación 3). Los perfiles PGC 90x 1,24 con carga de viento factoreada igual a 0,6 (L=3,00 m) soportan una carga axil de 21,59 kN> 3,95 kN. Para la combinación 4) con una carga de viento factoreada de 1,11 kN/m2 el perfil podría soportar un esfuerzo axil factoreado de 14,35 kN > 4,85 kN. La deformación por flexión se verifica en la tabla 3.3.a, correspondiente a soporte de muro cortina, para separaciones de 400 mm, correspondiendo a una carga de viento sin factorear de 0,74 kN/m2 con una deformación de L/600, una longitud máxima entre apoyos de 300 cm. Se adoptan perfiles PGC 90 x 1,24

• VIVIENDA PREDIMENSIONADA EN USHUAIA DETERMINACIÓN DE ACCIONES DE VIENTO Análisis según CIRSOC 102 "Acción del Viento Sobre las Construcciones". Velocidad de referencia: β = 40 m/s Ciudad de Ushuaia Vivienda Cp= 1.65 Velocidad básica de diseño: Vo = Cp x β = 66 m/s Presión dinámica básica: qo = 0.000613 x Vo

2 = 2,67 kN/m2 Presión dinámica de cálculo: qz = Cz x Cd x qo Cd coeficiente de dimensión: Cd Sa = 1.00 No hay acción conjunta Cd Sb = 1.00 b < 20 m Se adopta Rugosidad II (según fotos CIRSOC 102) Cz coeficiente de altura: h < 10 m Cz = 0.673 Por lo tanto: qza = Cz x Cd x qo= 2,67 kN/m2. 0,673.1= 1,80 kN/m2

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qzb = Cz x Cd x qo= 2,67 kN/m2. 0,673.1= 1,80 kN/m2

Relación de dimensiones: a = 12m b = 8 m h = 8 m f = 1 m λa = h / a = 0,66 λb = h / b = 1 Coeficiente de forma: Viento normal a cara mayor Sa b/a= 0,66 γo = 1.00 ( figura 13 CIRSOC 102) Viento normal a cara menor Sb γo = 1,00 (figura 13 CIRSOC 102) Coeficiente de presión interior (Tabla 8) Permeabilidad de la estructura: μ < 5% Sobre Sa ci = + 0.6 (1.8 – 1.3 γo) = 0.3 ci = - 0.6 ( 1.3 γo – 0.8) = -0.3

Sobre Sb ci = + 0.6 (1.8 – 1.3 γo) = 0.3 ci = - 0.6 ( 1.3 γo – 0.8) = -0.3

Sobre Sa c= ce-ci= -0,8 + 0,3= -0,5 c= ce-ci= +0,5 + 0,3= +0,8

h

b

f

a

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c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8


Sobre Sb c= ce-ci= -0,8 + 0,3= -0,5 c= ce-ci= +0,5 + 0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8 c= ce-ci= +0,5 +0,3= +0,8

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Acciones del viento sobre las paredes: W = (ce – ci) x qz Para el cálculo del montante el valor c=1,1 es el más desfavorable W= c . qz= 1,1 . 1,80 kN/m2= 1,98 kN/m2

Para el cálculo se analizaron los estados de cargas más frecuentes en la construcción de viviendas construidas con perfiles galvanizados conformados. Se consideró que todos los elementos que constituyen las cabriadas (cordones, diagonales y montantes) son perfiles PGC 100 x 0,89 definidos en la Norma IRAM IAS U 500-205. La verificación de los perfiles se realizó con el reglamento CIRSOC 303. CABRIADAS Se determina la carga de nieve para la ciudad de Ushuaia según el reglamento CIRSOC 104-97 “Acción del hielo y la nieve sobre las construcciones”. El valor de cálculo q de la carga de nieve es el peso de la nieve que tiene la posibilidad de acumularse sobre la cubierta de una construcción. El valor de cálculo de la carga de nieve, depende del lugar de emplazamiento y de un coeficiente k que tiene en cuenta la forma de la cubierta. Se calculará mediante la expresión:

q = k · qo

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Donde qo=1 kN/m2 (Tabla 15, CIRSOC 104-97) K= (Figura 5 cubierta plana en dos vertientes) 30o < γ < 60o k1= 1,2 · (60-α)/30=1,08 k2 = 0,8 · (60-α)/30=0,72 q=1 kN/m2x 1,08 =1,08 kN/m2

MONTANTES PRIMER PISO (BAJO CABRIADA) Cargas permanentes Cubierta inclinada Cerramiento: (a) cubierta con teja cerámica sobre fenolico 0,55 kN/m2 (b) cubierta con chapa sobre OSB 0,12 kN/m2 (c) cubierta con panel sándwich de doble chapa galvanizada y aislación de EPS 0,107 kN/m2

Cabriadas: 0,20 kN/m2 Cielorraso: 0,15 kN/m2 Sobrecargas Cubierta: 0,12 kN/m2 Longitud del montante: 2,70 m Carga axil (originadas por las cabriadas) Por cargas permanentes (D): (a) 0,55 kN/m2 x 0,40m x 5,07m + 0,20 kN/m2 x 0,4m x 4,4m + 0,15 kN/m2x 0,40m x 4m=1,71 kN (b) 0,12 kN/m2 x 0,40m x 5,07m + 0,20 kN/m2 x 0,4m x 4,4m + 0,15 kN/m2x 0,40m x 4m=0,84 kN (c) 0,107 kN/m2 x 0,40m x 5,07m + 0,20 kN/m2 x 0,4m x 4,4m + 0,15 kN/m2x 0,40m x 4m=0,81 kN Por sobrecargas: 0,12 kN/m2 x 0,40m x 4,4m=0,21 kN (L) 1,08 kN/m2 x 0,40m x 4,4m =1,90 kN (S) Carga debido al viento actuante sobre las paredes: 1,98 kN/m2 Separación de los montantes: 400 mm

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Deformación límite debido al viento: L/600 El montante tendrá arriostramientos intermedios respecto del eje de menor inercia del perfil en la mitad de su longitud. Para encontrar la combinación de cargas factoreadas más desfavorable, se analizan las ecuaciones de las combinaciones de acciones considerando que actúan sólo el peso propio, la sobrecarga de uso, la carga de viento y la carga de nieve. 1)1.4D Carga axil: 1,4. 1,71 kN = 2,4 kN/m2

Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 2)1.2 D+ 1.6 L + 0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 1,71 kN + 1,6. 0,21 kN +0,5. 1,9 kN = 3,34 kN Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 3)1.2 D+ 1.6 (Lr o S o Rr)+ (0.5 L o 0.8 W) Carga axil: 1,2. 1,71 kN + 1,6. 1,9 kN =5, 1 kN Carga lateral: 0,8. 1,98 kN/m2 = 0,96 kN/m2

4)1.2 D+ 1.5 W+ 0.5 L +0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 1,71kN + 0,5. 0,21 kN + 0,5. 1,9 kN = 3,11 kN Carga lateral: 1,5. 1,98 kN/m2= 2,97 kN/m2

Se utiliza la tabla 3.6.a. Se prueba con perfiles PGC 140 x 0,89 separados cada 400 mm, para una longitud de 2,70m y con arriostramientos cada 1300 mm. Se analiza en primer lugar la combinación 3). Los perfiles PGC 140x 0,89 con carga de viento factoreada igual a 0,96 (L=2,70 m) soportan una carga axil de 19,13 kN> 5,1 kN. Para la combinación 4) con una carga de viento factoreada de 2,97 kN/m2 el perfil podría soportar un esfuerzo axil factoreado de 8,63 kN > 3,11 kN. La deformación por flexión se verifica en la tabla 3.3.a, correspondiente a soporte de muro cortina, para separaciones de 400 mm, correspondiendo a una carga de viento sin factorear de 1,98 kN/m2 con una deformación de L/600, una longitud máxima entre apoyos de 270 cm. Se adoptan perfiles PGC 140 x 0,89 VIGAS DE ENTREPISO Cargas permanentes: 1,30 kN/m2

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Montantes Sobrecarga: 2,00 kN/m2 Luz entre apoyos (simplemente apoyada): 4,00m Arrostrada lateralmente por el entrepiso Separación de vigas: 400 mm Deformación máxima: L/300 Para encontrar la combinación de cargas factoreadas más desfavorable, se analizan las dos primeras ecuaciones de las combinaciones de acciones considerando que actúan sólo el peso propio y la sobrecarga de uso. 1)1,4 D 1,4. 1,3 kN/m2= 1,82 kN/m2 2)1.2 D+ 1.6 L + 0,5. (Lr o S o Rr) 1,2. 1,3 kN/m2 + 1,6. 2,00 kN/m2= 4,76 kN/m2 La carga total factoreada es de 4,76 kN/m2. De la tabla 3.2 se prueba con una sección PGC 200 x 1,24 Por resistencia Sección PGC 200 x 1,24, (para una luz entre apoyos de 4m) resiste una carga factoreada de 5,06 kN/m2> 4,76 kN/m2. Por deformación Sección PGC 200 x 1,24 para L/ 360 y con idénticas hipótesis planteadas anteriormente se obtiene una carga sin factorear de 3,26 kN/m2. Para una deformación máxima de L/300, la carga máxima será (360/300)x 3,26= 3,91 kN/m2> 3,30 kN/ m2, verifica. Se adopta una sección PGC 200 x 1,24 MONTANTES PLANTA BAJA Longitud del montante: 3,00m Carga axil (originadas por las vigas de entrepiso, montantes superiores y cubierta) Por cargas permanentes: 1,30 kN/m2 x 0,40m x 4m/2=1,04 kN 0,5 kN/m2 x 0,40m x 2,70m=0,54 kN 1,04 kN + 0,54 kN+ 1,71 kN= 3,29 kN (D)

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Por sobrecargas: 2,00 kN/m2 x 0,40m x 4m/2=1,60 kN 1,60 kN + 0,21 kN= 1,81 kN (L) Carga debido al viento: 1,98 kN/m2 (W) Separación de los montantes: 400 mm Deformación limite debido al viento: L/600 El montante tendrá arriostramientos intermedios respecto del eje de menor inercia del perfil en la mitad de su longitud. Para encontrar la combinación de cargas factoreadas más desfavorable, se analizan las ecuaciones de las combinaciones de acciones considerando que actúan sólo el peso propio, la sobrecarga de uso, la carga de viento y nieve. 1)1.4D Carga axil: 1,4. 3,29 kN = 4,61 kN/m2

Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 2)1.2 D+ 1.6 L + 0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 3,29 kN + 1,6. 1,81 kN +0,5. 1,9 kN = 7,8kN Carga lateral: nula (el viento no aparece en la combinación) 3)1.2 D+ 1.6 (Lr o S o Rr)+ (0.5 L o 0.8 W) Carga axil: 1,2. 3,29 kN + 1,6. 1,9 kN =7 kN Carga lateral: 0,8. 1,98 kN/m2 = 0,96 kN/m2

4)1.2 D+ 1.5 W+ 0.5 L +0.5 (Lr o S o Rr) Carga axil: 1,2. 3,29kN + 0,5. 1,81 kN + 0,5. 1,9 kN = 5,8 kN Carga lateral: 1,5. 1,98 kN/m2= 2,97 kN/m2

Se utiliza la tabla 3.6.a. Se prueba con perfiles PGC 140 x 1,24 separados cada 400 mm, para una longitud de 3,00m y con arriostramientos cada 1300 mm. Se analiza en primer lugar la combinación 3). Los perfiles PGC 140x 1,24 con carga de viento factoreada igual a 0,96 (L=3,00 m) soportan una carga axil de 31,24 kN> 7 kN. Para la combinación 4) con una carga de viento factoreada de 2,97 kN/m2 el perfil podría soportar un esfuerzo axil factoreado de 17,32 kN > 5,8 kN. La deformación por flexión se verifica en la tabla 3.3.a, correspondiente a soporte de muro cortina, para separaciones de 400 mm, correspondiendo a una carga de viento sin

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factorear de 1,98 kN/m2 con una deformación de L/600, una longitud máxima entre apoyos de 302 cm. Se adoptan perfiles PGC 140 x 1,24

Montante 1 piso Viga de entrepiso Montante P.B. Montante 1 piso Viga de entrepiso Montante P.B.PGC 140x0,89 PGC 200x1,24 PGC 140x1,24 PGC 90x1,24 PGC 200x1,24 PGC 90x1,24PGC 140x0,89 PGC 200x1,24 PGC 140x1,24 PGC 90x1,24 PGC 200x1,24 PGC 90x1,24

Cubierta de panel sandwich de doble chapa glavanizada y aislacion de EPS

PGC 140x0,89 PGC 200x1,24 PGC 140x1,24

Cubierta con teja ceramica sobre fenolicoCubierta con chapa sobre OSB

PGC 90x1,24 PGC 200x1,24 PGC 90x1,24

USHUAIA SANTA FE

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CAPÍTULO 7. TIPOS DE FUNDACIONES.

Las construcciones en Steel Framing, al ser estructuras livianas, transmiten menores solicitaciones a los cimientos que los sistemas constructivos más pesados. La elección del tipo de fundación depende, además de las solicitaciones actuantes, de las condiciones particulares del suelo y de las características de la estructura a fundar, por ejemplo: la superficie a construir o la densidad de los muros interiores.

Para poder elegir correctamente el tipo de fundación es necesario realizar previamente un estudio de suelo para determinar su tensión admisible, obteniendo además la profundidad de suelo a excavar y el tipo de relleno y compactación necesarios para lograr una superficie apta.

7.1 PLATEAS DE FUNDACIÓN Las Losas de Cimentación o Plateas de Fundación son cimentaciones superficiales. Se ven tanto en viviendas unifamiliares como también en edificios, siendo las más utilizadas para las construcciones de Steel Framing. Consisten en una losa de hormigón armado apoyada sobre un suelo compactado, reforzada con vigas en el perímetro y debajo de los muros interiores portantes.

Las plateas actúan como planos rígidos y tienen la propiedad de repartir uniformemente las cargas sobre el terreno, el cual estará menos solicitado que cuando se utilizan bases aisladas asociadas a columnas. También en el caso de suelos poco estables, son una solución adecuada para evitar los asentamientos diferenciales que se producirían con otro tipo de fundaciones.

Una platea para una vivienda convencional en Steel Framing tiene aproximadamente, 12 cm de espesor y una doble malla de acero electro-soldada, superior e inferior, de diámetro 6mm formando una cuadrícula de 15 cm. Si la vivienda es de 2 plantas, el espesor puede llegar a 15cm y las mallas de diámetro 8mm u 12mm.

El espesor del suelo que se remueve, rellena y compacta debajo de las platea es de aproximadamente 40 cm en viviendas comunes y se lo denomina sub-rasante, tal como en pavimentos.

Es conveniente que el hormigón usado en las plateas sea de calidad homogénea, y su resistencia característica no sea menor a 170 kg/cm2. (H-17 según CIRSOC 201-1982).

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Todas las características mencionadas anteriormente deberán ser determinadas por el cálculo estructural de la fundación, realizado por un profesional competente.

7.1.1 Secuencia de construcción de la platea Se debe replantear en el terreno la ubicación de la platea de fundación retirando la capa de suelo orgánico superior, generalmente de 40 cm de espesor, rellenando con suelo seleccionado y compactando en capas no mayores a 20cm cada una. Habitualmente la platea incluye una vereda perimetral, que se encuentra 5 cm por debajo de la misma. Una vez marcados los ejes se procede al replanteo del encofrado de la platea. Sus límites podrán hacerse con madera o hierro y deberán estar correctamente nivelados. Se replantea la ubicación de las vigas de refuerzo, acometida de conductos sanitarios, ingresos de electricidad, agua, gas, teléfono, etc. Fijados los bordes del encofrado, se verifican los niveles y se procede al excavado de las vigas perimetrales y si las hubiera de las vigas de refuerzo internas. Se realizan todas las instalaciones de conductos necesarias y se cubre toda la superficie con una lámina de polietileno de no menos de 200 micrones, solapando y encintando las uniones si la lámina de polietileno no permite cubrir toda la superficie. Se protege luego el foil con una capa pequeña de arena o tierra para prevenir roturas. Se procede a colocar las armaduras de las vigas de refuerzo y la armadura inferior y superior de la platea y de la vereda si la hubiera. La armadura de la platea debe anclarse a la de las vigas. La determinación del tipo y disposición de armaduras debe responder al cálculo estructural realizado. Se hormigona de manera de asegurar el nivelado de la superficie.

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Se utilizará el hormigón con la resistencia especificada por el cálculo estructural. Para evitar que la superficie se fisure por contracción, la platea debe

estar protegida para evitar una evaporación rápida del agua. No se recomienda verter el hormigón en condiciones climáticas extremas. No

obstante, si esto no pudiera evitarse se deberá proceder a tomar las precauciones adecuadas.

Se recomienda permitir el curado del hormigón por lo menos 72 horas, antes de instalar los anclajes, según el tipo de fijación usada.

Dependiendo de las condiciones climáticas, se recomienda practicarle un curado húmedo a la platea por un mínimo de 7 días para obtener las características deseadas.

7.2 ZAPATAS CORRIDAS O VIGAS DE FUNDACIÓN Las zapatas continuas o vigas de fundación son cimentaciones superficiales, utilizadas en terrenos de resistencia media o alta para transmitir las cargas de los muros portantes al terreno. Se utiliza también cuando se quiere independizar la construcción del terreno

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natural, por ejemplo en zonas donde el suelo suele estar congelado o con excesiva humedad en forma permanente.

Este tipo de fundación permite generar un entrepiso en la planta baja conformado por perfiles estructurales, aislando la construcción del terreno natural y logrando una mejora en propiedades térmicas e hidrófugas.

Para permitir la ventilación del espacio entre entrepiso y suelo, suelen colocarse en las zapatas rejillas de ventilación, debiendo tenerse en cuenta esto antes de hormigonar. Las rejillas permiten una circulación del aire por debajo del piso evitando la acumulación de humedad.

7.3 AISLACIÓN DE PLANTA BAJA Dependiendo de la zona bioclimática, será necesario aislar la planta baja a fin de evitar las pérdidas energéticas que se producen a través de los suelos cuando las fundaciones están en contacto con el terreno (plateas) o aprovechar como aislante la cámara ventilada que queda por debajo de las construcciones sobre vigas de fundación. Las pérdidas de calor que se experimentan a través de la platea se producen a través de toda la superficie de contacto y también en su perímetro, siendo necesario aislar sin discontinuidades y evitando los puentes térmicos Para materializar esta aislación, se utilizan placas de EPS, poliestireno expandido, antes del colado del hormigón conformando una capa continúa. Asimismo las placas de EPS pueden servir de soporte a la instalación del sistema de calefacción por piso radiante. En este caso se utilizan placas con tetones circulares, separados entre sí a intervalos regulares en forma alterna, que organizan una grilla de apoyo simétrica, ordenada y pareja para la colocación de las cañerías. Las placas se apoyarán sobre la superficie limpia y sin resaltos de la losa, encastradas entre sí y manteniendo un sentido de colocación. Se ejecuta el tendido de mangueras y sobre las mismas se cuela un contrapiso de hormigón pobre no estructural.

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El espesor de dicho contrapiso es aconsejable que sea dos veces el diámetro del tubo, recomendándose un recubrimiento de altura mínima 4 cm sobre la generatriz superior del mismo. Espesores de recubrimiento inferiores a 4 cm producirán notables diferencias entre zonas frías y calientes, así como también agrietamiento del contrapiso debido a las dilataciones. La proporción sugerida para el contrapiso es la siguiente: 1 parte de cemento, 3 partes de arena y 3 partes de agregado grueso (piedra partida de granulometría pequeña). No es aconsejable utilizar cascotes o arcilla expandida por ser elementos porosos y aislantes.

La norma IRAM 11625 determina distintas aislaciones térmicas de pisos para zonas bioambientales 5 y 6, sobre terreno natural, pisos de madera separados del terreno y con vigas de fundación.

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CAPÍTULO 8. PANELES PORTANTES Y NO PORTANTES

8.1 TIPOS DE PANELES Un panel en Steel Framing está compuesto por perfiles PGC verticales (montantes) que transmiten las cargas, ensamblados transversalmente con perfiles PGU (soleras). La necesidad de mantener la linealidad de las cargas verticales obliga a que exista coincidencia entre las almas de los montantes (PGC) que conforman la estructura de techo, los montantes (PGC) de los pisos superiores, las vigas de entrepiso (PGC) y los montantes (PGC) de planta baja, de modo que todas las almas de estas piezas se encuentren alineadas verticalmente para que no exista excentricidad. Cualquier falta de coincidencia deberá estar salvada por la presencia de dinteles o vigas de repartición que transmitan por flexión las cargas verticales a los montantes ubicados por debajo, tal como ocurre en los vanos de los paneles portantes que reciben cargas superiores.

La modulación determina la separación entre montantes (PGC), habitualmente 40 o 60 cms. según cálculo y diseño. A mayor separación, mayor es la solicitación que tomará cada perfil. Estas medidas corresponden a sub múltiplos de acuerdo a las dimensiones de las placas, paneles y aislaciones utilizados en el sistema, aunque algunos productos importados se proveen en medidas imperiales en pies (por ej 1,22 x 2,44 m), en cuyo caso se adaptarán a las modulaciones según el criterio del instalador, para minimizar los desperdicios.

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Los paneles podrán ser, según el proyecto arquitectónico:

1) Paneles Portantes

o 1.a Paneles Ciegos o 1.b Paneles con vanos

2) Paneles No portantes

o 2.a Paneles ciegos o 2.b Paneles con vanos

8.1.1 Paneles portantes

8.1.1.1 ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN PANEL PORTANTE MONTANTE PGC

Los montantes son perfiles galvanizados PGC cuya medida, espesor de chapa y modulación son determinados mediante el cálculo estructural.

El tamaño mínimo de alma será de 90 mm y se disponen en forma vertical de forma tal que el alma del perfil quede perpendicular al plano del panel. De esta forma el perfil ofrece su mayor momento de inercia a flexión, resistiendo esfuerzos mayores

Muchos fabricantes entregan los perfiles cortados según la medida solicitada, evitando desperdicios. Asimismo, las perforaciones para pase de instalaciones también se ejecutan a pedido, según las especificaciones de la norma IRAM IAS U 500-205.

Según la “Guía para el diseño y cálculo de estructuras de acero galvanizado para viviendas” del Instituto Argentino de Siderurgía:

Para el cálculo de la resistencia se deberán tener en cuenta las siguientes formas de falla:

• Pandeo por flexión respecto del eje de mayor inercia para los montantes (PGC) arriostrados en toda su longitud.

• Pandeo por flexión y por flexo-torsión para los montantes (PGC) arriostrados cada 1300 mm.

• Abolladura del alma por flexión. • Abolladura del alma debido a la carga axil. • Abolladura del labio rigidizante debido a la flexión y a la compresión. • Resistencia por corte

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• Abolladura del alma debido a esfuerzos de corte.

SOLERA PGU

Las soleras son perfiles PGU, cuyo espesor de chapa será el mismo que se determinó según cálculo estructural para los montantes (PGC).

Se colocan en los extremos superior e inferior de los paneles a modo de guía, posicionando a los montantes e impidiendo su desplazamiento.

VIGA DINTEL Y VIGA DE REPARTICIÓN

Dintel: es una pieza horizontal que redistribuye las cargas verticales. Se ubica sobre los vanos y traslada las cargas hacia las jambas laterales (jacks).

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Viga de repartición o viga dintel: se ubica bajo un entrepiso y resuelve la falta de alineación entre vigas de entrepiso y montantes (PGC) inferiores, de existir la misma. Suele denominarse también viga tubo y posee varias conformaciones que combinan PGC y PGU.

PIEZA JACK

Montante (PGC) donde apoya la viga dintel. Está conformado por uno, dos o más perfiles PGC según el diseño estructural.

La cantidad de jacks a colocar dependerá de la cantidad de montantes (PGC) interrumpidos por la generación del vano. Por aproximación puede establecerse el número, como la cantidad de montantes (PGC) interrumpidos por la viga dintel, dividida por dos. Cuando esta cantidad sea un número impar se deberá agregar un montante (PGC) más, logrando la misma cantidad de jacks en ambos laterales.

Cabe aclarar que el criterio para determinar el número de jacks debe utilizarse como aproximación al diseño del panel, no dejando de lado el cálculo estructural del mismo.

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PIEZA KING

Se denomina así al conjunto de perfiles formado por el o los jacks y el montante (PGC) colocado a continuación de estos, y que va desde la solera inferior (PGU) hasta la solera superior (PGU) del panel.

King simple: Compuesto de un jack y un montante.

King doble: Compuesto de dos jacks y un montante.

King triple: Compuesto de tres jacks y un montante.

CRIPPLE

Recorte de perfil PGC que recompone la estructura por debajo del antepecho del vano hasta la solera (PGU) inferior del tabique, y si fuera necesario, por encima de la solera (PGU) dintel hasta la viga dintel o hasta la solera (PGU) superior del tabique.

SOLERA (PGU) CON CORTE DE 10 CM.

Perfil solera (PGU) al que se le practican cortes en las alas a 10 cms. del extremo, permitiendo que se doblen a 90° para poder fijarlo perpendicularmente a los montantes (PGC). Se utiliza como solera (PGU) dintel y antepecho.

BLOQUEO SÓLIDO (BLOCKING) Y FLEJE METÁLICO (STRAPPING)

Los perfiles montantes (PGC), por su excentricidad frente a las cargas horizontales, tienden a pandear por efecto de la flexotorsión, y es necesario colocar elementos que limiten la deformación, disminuyendo la longitud de pandeo.

Estos elementos pueden ser flejes metálicos a mitad de altura en paneles de hasta 2.60 o cada un tercio de la altura para alturas de hasta 3 metros. Dicho fleje metálico debe ser de acero galvanizado y tener por lo menos 30 mm de ancho y 0,9 mm de espesor mínimo. Se colocan horizontalmente en todo el largo del panel y con sus extremos sujetos a piezas tales como montante (PGC) dobles o triples usados en el encuentro de los paneles o a cualquier punto fijo.

Los flejes utilizados para strapping se atornillan a todos los montantes (PGC) y se colocan en ambos lados del panel, a excepción de los paneles que en la cara externa llevan diafragma de rigidización, en cuyo caso se colocarán solo del lado interior.

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Cuando las solicitaciones así lo requieran, se utilizará un bloqueador sólido, constituido por perfil PGU con corte de 10 cm en el que se insertará un perfil montante (PGC) y que se colocará conjuntamente con el strapping.

8.1.1.2 ENCUENTRO DE PANELES Existen diferentes tipos de encuentros de paneles. En todos ellos, los paneles se vincularán entre sí atornillando las almas de los montantes (PGC) con tornillos de cabeza hexagonal.

ENCUENTRO DOBLE

Encuentro de dos paneles contiguos y alineados. Se resuelve con la unión de los montantes de borde (PGC) unidos por sus almas.

ENCUENTRO EN ESQUINA

Cuando se produce un encuentro esquinero entre dos paneles, uno de ellos actúa como tapa y el otro es el panel que llega al encuentro. El panel tapa tiene en su extremo una pieza conformada por tres montantes (PGC) que permitirá el atornillado del panel que

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llega al encuentro y deja preparada un ala que servirá de espalda para el atornillado de la placa.

ENCUENTRO TRIPLE

Esta pieza está conformada por tres montantes (PGC) que van alojados dentro de un mismo panel y permite la fijación de otro panel que llega al encuentro a 90º. Se lo denomina encuentro en T.

ENCUENTRO CUÁDRUPLE O EN CRUZ

Esta pieza está conformada por cuatro montantes (PGC) que van alojados en un mismo panel y permite la fijación de dos paneles, uno a cada lado de la pieza. Se lo denomina encuentro en cruz.

Los encuentros se realizan uniendo los dos paneles que llegan al encuentro a 90º con uno que recibe, de la misma forma que se hace con los anteriores.

ENCUENTRO A 450 O ÁNGULO VARIABLE

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Para estos casos especiales, deberán utilizarse piezas de chapa galvanizada plegadas según el ángulo que determine el proyecto, a los efectos de unir ambos paneles y ofrecer una superficie apta para el atornillado de las placas.

8.1.2 Paneles no portantes Estos paneles solo soportan su propio peso y no toman cargas. Sólo en el caso de tabiques interiores pueden resolverse con perfilería para construcción es seco cuyo espesor mínimo es de 0,5 mm.

Si el tabique es exterior, se materializará con los mismos PGC y PGU de los tabiques portantes, pues el peso del cerramiento exterior y las solicitaciones a las que está sometido el mismo así lo requieren (presión y succión de viento).

Si hubiera un vano, el mismo se resuelve sin necesidad de viga dintel ni refuerzos laterales (jacks y king), solamente con los montantes (PGC) que permiten tomar la carpintería y el PGU con cortes para materializar el antepecho y el dintel.

8.2 RIGIDIZACIÓN Los paneles del sistema reciben y transmiten cargas axiales y/o perpendiculares al plano de los paneles, pero no son capaces de tomar las cargas horizontales. Si bien los paneles

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están anclados en su base, las uniones son articuladas y ante solicitaciones horizontales, el panel tiende a deformarse. Dichas cargas, por ejemplo viento, deberán ser absorbidas a través de elementos estructurales adicionales que resistan y transmitan tales esfuerzos hacia las fundaciones o entrepisos.

Estos elementos adicionales pueden ser Cruces de San Andrés o Diafragmas de Rigidización.

Estos son componentes indispensables de la estructura y la elección del sistema de rigidización dependerá de: las características del proyecto (por ejemplo: vanos y paños ciegos), las solicitaciones de carga (viento y/o sismo), y otras

condicionantes constructivas particulares (instalaciones, sistema de revestimiento de fachadas, etc).

CRUZ DE SAN ANDRÉS

La cruz de San Andrés se materializa mediante flejes de chapa galvanizada cuyo espesor es determinado por cálculo, atornillados a los montantes (PGC) solo en los extremos. Para que estos flejes puedan cumplir su función deben tensarse, ya que evitan la deformación del panel en su plano trabajando bajo esfuerzos de tracción exclusivamente.

Tener en cuenta: además de estar tensos, el ángulo en el que se disponen los flejes debe ser de entre 30o y 60o, ya que al aumentar la inclinación la tensión crece y son necesarios flejes y anclajes de mayores secciones. En cambio, al

disminuir el ángulo, el fleje pierde la capacidad para evitar deformaciones.

En casos de altas exigencias y dado que las solicitaciones deben ser transmitidas mediante tornillos; cuando no es posible colocar la cantidad necesaria de ellos dentro del ala del perfil, se colocan cartelas. Estas son chapas de igual espesor que los flejes y de dimensiones tales, que permiten colocar los tornillos necesarios determinados mediante el cálculo. Las cartelas se fijan a los PGC y PGU con tornillos colocados en L.

Asimismo, a fin de evitar el efecto de rotación en los montantes (PGC) que sujetan los flejes, deben colocarse en ambas caras del panel flejes de estabilización (strapping). Para paneles de menos de 2.6 m de altura, los flejes deben ubicarse a mitad de la altura. Para paneles de alturas mayores, deben colocarse a distancias menores de 1,3m. La correcta colocación de estos flejes requiere su tensado.

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Además de la disposición de los flejes en forma X también puede usarse como alternativa la forma K. En este caso en vez de utilizarse flejes se utilizaran perfiles C de manera de trabajar a tracción y compresión.

DIAFRAGMAS DE RIGIDIZACIÓN

Otra forma de tomar las cargas horizontales en el plano es mediante el empleo de tableros de rigidización. Estos pueden ser de madera multilaminada o del tipo OSB (tableros de viruta orientada), ambos fabricados con colas fenólicas resistentes a la humedad que se adhieren a las láminas o astillas formando un plano rígido.

No se debe considerar como diafragmas de rigidización a las placas de yeso, de cemento, o de fibrocemento utilizadas como sustratos para exteriores, pues no tienen resistencia estructural como para funcionar como tales. Estas placas

deberán colocarse sobre cruces de San Andrés o sobre los mencionados tableros rigidizadores de madera.

La rotura en los tableros sometidos a elevadas cargas, se produce en el punto de fijación de los tornillos. Los ensayos realizados por el AISI (American Iron and Steel Institute) nos

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permiten inducir que para agotar la capacidad de tomar corte del tablero se debería elevar el número de tornillos, lo cual evidentemente tiene un límite mecánico. En síntesis, aumentando la distribución de la carga, se aumenta la capacidad portante del entramado rigidizado, en este caso de tomar corte.

Para el cálculo de la resistencia total del tabique, no solo se tomará en cuenta la capacidad de carga del tablero estructural sino también la medida del tabique, tipo de perfiles y modulación, tornillos, medidas y distancias de separación y tipos de anclajes de fijación del panel y su ubicación.

Proceso de elaboración del OSB:

Los tableros de OSB provienen de una mezcla de maderas duras con maderas suaves. Los leños se descortezan y cortan en trozos más pequeños, antes de pasar por el cortador en tiras. Los desechos y la corteza, a su vez, alimentan el sistema de generación de energía del aserradero.

El cortador en tiras corta los leños en tiras orientadas longitudinalmente en el sentido del grano de la madera. El tamaño de las mismas se fija según el proceso, y éstas tienen un grosor uniforme. La mayoría de los aserraderos usan una combinación de tiras que miden desde 90 hasta 150 mm de largo y aproximadamente 25 mm de ancho. Luego, las tiras se ponen a secar y se clasifican.

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Antes de formar el tablero, las tiras se mezclan con cera y un adhesivo externo a prueba de agua (por lo general es un adhesivo de resina fenólica o de isocianato). Estos adhesivos, a prueba de agua y de hervor, permiten que el tablero tenga resistencia interna, rigidez y resistencia a la humedad.

Los productos de OSB se fabrican con tiras alineadas en el sentido longitudinal de ambas caras del tablero. Esta alineación le otorga a los tableros mayor resistencia longitudinal a la torsión y mayor rigidez.

Los tableros llevan una marca que indica la dirección de trabajo. Aquellos con obleas orientadas al azar tienen casi el mismo nivel de resistencia y de rigidez en todos los sentidos del plano, y se pueden instalar en cualquier dirección sobre los montantes.

Después de formar la banda de tiras, ésta se somete a presión y a altas temperaturas, para formar un tablero estructural rígido y denso. Los tableros de OSB tienen gran resistencia a la torsión, gracias al entretejido continuo de fibras largas y a la orientación de las fibras de las capas externas.

Finalmente, los tableros se dejan enfriar, se cortan al tamaño correcto, se rotulan con su grado, se apilan y se recubren sus bordes para su embarque.

Fuente: http://www.osb-info.org/

Estos tableros están diseñados específicamente para cubiertas de pisos, techos y paredes. Habitualmente se los encuentra en el mercado con medidas de 1220 x 2440 mm (4' x 8').

Todas las placas presentan un sello que, de acuerdo a los ensayos que ha aprobado el material, establece las distintas distancias entre apoyos para:

http://www.osb-info.org/

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• Techos • Pisos • Muros

INSTALACIÓN DE LOS TABLEROS: Los paneles se colocarán horizontalmente, y se recortaran con forma “C” o “L” alrededor de vanos de ventanas y puertas, a fin de evitar la coincidencia de las uniones de los paneles con los vértices de los vanos. Es el mismo concepto que se aplica en la instalación de las placas de yeso.

SEPARACIÓN ENTRE TORNILLOS: La vinculación entre estructura y diafragma de rigidización debe hacerse con los tornillos del tipo y cantidad adecuados. A menor separación entre montantes (PGC) aumentará la cantidad de tornillos por m2. Se sugieren distancias máximas de 10 cm para los tornillos perimetrales y 20 cm para los de los montantes (PGC) intermedios que estarán separados 40 o 60 cms. Los tornillos utilizados son el T2 x 1 1/4" y el alas punta mecha fresado.

Las uniones de placas no deben coincidir con las uniones entre estructuras, sino solapar sobre las mismas para aumentar la rigidez. Esta unión será sobre el ala de un montante (PGC) y los tornillos de ambas placas de desfasaran a fin de no debilitar el ala del perfil en una misma altura.

8.3 SISTEMAS DE MONTAJE

8.3.1 Armado a pie de obra También se puede optar por el armado de paneles a pie de obra. Los tabiques se transportan sin necesidad de equipamiento especial.

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8.3.2 Panelizado en taller Se trabaja con mesas de panelizado y plantillas que facilitan el armado de paneles y cabriadas, optimizando los tiempos al evitar la pérdida de jornales por factores climáticos, y reduciendo los tiempos de montaje en obra. En zonas de climas hostiles esta variante permite cerrar en poco tiempo la envolvente exterior de la construcción, para continuar con terminaciones durante la temporada invernal. En proyectos de unidades repetitivas, se puede sistematizar el proceso y mejorar los tiempos al poder planificar las secuencias de armado de módulos y plantillar los tabiques y cabriadas.

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CAPÍTULO 9. TIPOS DE ENTREPISOS Y ESCALERAS.

La estructura de entrepiso consiste un conjunto de vigas PGC paralelas y dispuestas horizontalmente, separadas una determinada distancia o módulo, preferentemente en coincidencia con la modulación de los montantes para garantizar una transferencia directa de esfuerzos siguiendo el criterio de alineación vertical para transmisión de cargas.

La dirección de las vigas de entrepiso queda supeditada a la disposición de los paneles portantes y se adoptará preferentemente aquella que determine la menor luz de flexión, a fin de racionalizar la sección de la barras. No obstante se deberán tener en cuenta las instalaciones con el objeto de evitar la confección de pases de dimensiones importantes; tales como los necesarios para caños sanitarios; lo que eventualmente requerirá la ejecución de refuerzos en las vigas.

Estas estructuras de entrepisos también se pueden instalar sobre fundaciones de zapatas corridas, como se grafica en el capítulo de fundaciones.

9.1 ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN ENTREPISO

9.1.1 Cenefa La cenefa es un elemento de vinculación entre las vigas, materializado mediante perfiles galvanizados PGU

9.1.2 Vigas Las vigas son formadas por perfiles PGC cuyas almas estarán en coincidencia con las almas de los montantes de manera de lograr una alineación en la estructura. En el caso de no coincidir el alineamiento vertical de montantes y vigas, una viga tubo de borde repartirá las cargas.

La altura del perfil y su espesor serán determinados mediante el cálculo estructural, teniendo en cuenta la luz a cubrir y la sobrecarga considerada.

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9.1.3 Vigas compuestas Según el proyecto, si es necesario reducir la altura de las vigas de entrepiso, de acuerdo a cálculo, se puede optar por vigas compuestas; que combinan dos o más perfiles, denominadas vigas dobles y vigas tubos.

9.1.4 Viga tubo de borde Es la utilizada para el perímetro del hueco de escalera y / o dobles alturas. Se materializa mediante un montante (PGC) dentro de una solera (PGU).

9.1.5 Viga de repartición Cuando las almas de los montantes (PGC) de un panel superior no estén alineadas con las almas de los montantes (PGC) del panel inferior se debe colocar una viga de repartición para distribuir las cargas.

9.1.6 Rigidizador de alma (Stiffener) Es un recorte de PGC que evita la abolladura del alma ayudando a transmitir la reacción de la viga a su apoyo. También colabora en la adecuada transferencia de solicitaciones de los montantes de los paneles portantes de un piso superior a los montantes del nivel inferior.

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Se colocan reforzando las vigas en su encuentro con los montantes de los paneles portantes superiores, y en todo otro encuentro donde las cargas concentradas o el esfuerzo de corte superen la resistencia a pandeo localizado del alma (abolladura).

9.2 RIGIDIZACIÓN HORIZONTAL El entrepiso deberá tener rigidización horizontal para evitar el volcamiento por pandeo lateral torsional de sus vigas y para transmitir los esfuerzos horizontales tomados por la totalidad de la estructura. Se describen a continuación los diferentes tipos de sistemas de rigidización horizontal.

9.2.1 Diafragma de rigidización El arriostre superior del entrepiso será aportado por el sustrato, OSB o multilaminado fenólico con espesor mínimo de 18 mm, verificado por cálculo y según la tabla de resistencias del fabricante. En la cara inferior se instalarán flejes o strapping a una distancia máxima de 1.30 m.

Se puede reemplazar los flejes por perfiles omegas separados 40 cm, que además servirán para tomar las placas de yeso del cielorraso.

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9.2.1 Bloqueo sólido Para mayores luces, se suma al fleje el bloqueo solido que tiene el objeto de vincular todo el entrepiso rigidizando el plano.

Se materializa mediante perfiles PGC de igual o menor altura de alma que las vigas, dispuestos transversalmente a la dirección de las vigas principales, fijado con ángulos “L” (recortes de PGU) o piezas especiales ad hoc, y vinculados a las almas para rigidizar todo el plano del entrepiso.

Para incrementar su resistencia se puede agregar un corte de PGU de igual altura de las vigas que contendrán el PGC, con el corte de 10 cm de cada lado para vincularlo con las vigas del entrepiso. Por debajo de estos estará colocado el fleje antipandeo. Este fleje se puede reemplazar por un perfil omega, que además servirá para fijar las placas de cielorraso.

9.3 PASES Y PERFORACIONES EN VIGAS Para resolver el paso de instalaciones, los perfiles PGC del entrepiso pueden solicitarse con las perforaciones estándar, descriptas en el capítulo 2. Si el proyecto requiere una perforación mayor, deberá ser verificada por cálculo estructural y llevar su correspondiente refuerzo.

9.3.1 Empalme de vigas Si las vigas u otros miembros estructurales deben ser empalmados, debe emplearse un

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diseño ejecutado por un profesional con experiencia en este tipo de estructuras. La resistencia del empalme debe de ser igual o mayor que la del perfil de la viga.

Para ello se dispone de un perfil cuyo largo se determina según calculo, uniendo alma con alma en el empalme de la viga, verificando la resistencia de las uniones según el reglamento CIRSOC 303-EL.

9.3.2 Vanos o pases en el entrepiso Al cortar la continuidad de vigas para hacer un pase en el entrepiso (hueco de escalera por ejemplo), habrá que reforzar todo el perímetro. En el sentido perpendicular se colocarán vigas compuestas o tubo que tomen las vigas cortadas. Dichas vigas apoyarán en las simples vigas de entrepiso laterales, a las que se les colocará un refuerzo según cálculo.

9.4 BALCÓN CON VOLADIZO Si el balcón está en la misma dirección que las vigas del entrepiso, estas se prolongarán formando el voladizo. Se verificará de acuerdo al cálculo estructural, pero habitualmente la luz del empotramiento será dos veces la longitud del voladizo.

Cuando el balcón es perpendicular a las vigas del entrepiso, el empotramiento de las mismas será como mínimo el doble de la longitud de la ménsula o lo que determine el cálculo y apoyarán en una viga compuesta o un panel portante de planta baja.

Se mantendrá un desnivel entre el balcón y el local adyacente, que se materializará con perfiles de distinta altura o en el caso de entrepiso húmedo, con un desnivel en el contrapiso.

9.4.1 Apoyos para vigas El cálculo determinará las condiciones de apoyo de las vigas del entrepiso con respecto a los apoyos intermedios, las cuales pueden ser:

• Simplemente apoyadas en sus extremos, cortando la continuidad de las vigas adyacentes.

• Vigas continuas, materializadas con un único perfil.

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9.5 TIPOS DE ENTREPISOS

9.5.1 Entrepiso seco Sobre el entramado paralelo de las vigas de entrepiso se materializará el entrepiso mediante la colocación de una placa de sustrato. Dicha placa funcionará como diafragma, distribuyendo los esfuerzos horizontales en su plano.

El sustrato puede ser OSB o multilaminado fenólico de espesor mínimo 19 mm según cálculo. En el caso de llevar terminación de cerámicas sobre dicho sustrato se colocarán placas de fibrocemento de 15 mm que permiten la adhesión de las piezas del solado.

Asimismo es conveniente colocar sobre cada viga una banda de neoprene o de polietileno espumado para reducir la transmisión de la vibración por impacto, y completar con aislación acústica entre vigas por debajo del entrepiso, con algún material absorbente acústico.

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Para una prestación acústica superior se incrementarán las capas de materiales aislantes según sea el requerimiento, sumando por ejemplo paneles de lana de vidrio de alta densidad (100 kg/m3) entre dos capas de sustrato, o la utilización de EPS relaminado, como así también doble capa de placa de yeso en el cielorraso por debajo del entrepiso.

9.5.2 Entrepiso húmedo También se puede optar por una solución mixta mediante un entrepiso húmedo, que permite la instalación de losa radiante en la planta alta y posee un comportamiento acústico superior.

Se utilizará, a modo de encofrado perdido y rigidizador, una chapa sinusoidal atornillada a las vigas sobre la que se colocará aislación acústica de alta densidad (en el caso de tener losa radiante se utilizarán los paneles de EPS que contienen las mangueras) y sobre esto se colará un contrapiso de hormigón de 4 a 6 cms de espesor con una malla electro-soldada en su interior para evitar fisuras. Un ángulo perimetral de chapa galvanizada se utilizará como encofrado lateral, y según el tipo de aislación se colocará una lámina de polietileno de 200 micrones sobre la misma y por debajo del contrapiso.

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9.6 ESCALERAS Las escaleras en Steel Framing admite diversas resoluciones, permitiendo elegir el más apropiado al proyecto.

9.6.1 Panel con pendiente Apto para proyectos en los que la escalera llega hasta el piso. Se trata de dos paneles con montantes en coincidencia con las pedadas y una solera inclinada que los une. Por encima de ésta se apoya la solera doblada, a la que se le realizaran cortes en sus alas de manera de poder doblarla formando la alzada y la pedada.

9.6.2 Viga tubo inclinada En este caso la escalera no llega a la planta baja, lo que permite utilizar el espacio por debajo de la misma. Se materializa con dos vigas tubo inclinadas, sobre las que se coloca la solera doblada, a la que se le realizaron cortes en sus alas de manera de poder doblarla formando la alzada y la pedada.

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Para anchos de escalera mayores 1,40 m se utilizará un refuerzo central formado por un PGC.

9.6.3 Paneles escalonados y paneles de peldaños Los paneles están conformados por montantes coincidiendo con la modulación de las pedadas, pero en vez de cerrarlos con una solera inclinada como el caso anterior, se va cerrando en cada peldaño con una solera que servirá de apoyo para el panel de peldaño. En el caso de un entrepiso húmedo, este panel de peldaño con un encofrado inferior permite ser llenado con hormigón.

9.7 ENTREPISOS EN STEEL FRAMING SOBRE MAMPOSTERÍA O TABIQUE DE HORMIGÓN ARMADO Dentro de las soluciones mixtas, se puede optar por un entrepiso en Steel Framing en una construcción tradicional de mampostería u hormigón. Las alternativas podrán ser:

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• Instalación perimetral de un perfil laminado en caliente, tomado a la pared con las correctas fijaciones químicas y mecánicas según cálculo. Sobre dicho perfil, se apoyarán la cenefa y las vigas PGC. Esta solución requiere conocer la capacidad portante del muro en el cual descargará el entrepiso, para determinar así el tipo y número de fijaciones necesarias.

• Armar una viga de repartición de hormigón dentro del espesor del muro de mampostería, sobre la cual apoyará la estructura del entrepiso. En este caso, el sustrato del entrepiso no funciona como diafragma de rigidización, por lo tanto se puede materializar con placas de OSB de 11 mm o placas de fibrocemento de 15 mm, según cálculo y de acuerdo al tipo de terminación o revestimiento que recibirá posteriormente.

• Si no se conoce la capacidad portante de los muros en los cuales descargará el entrepiso, se sugiere armar dos paneles portantes por debajo del mismo y en sus extremos, de modo de independizar al entrepiso de la estructura existente, llevando las cargas directamente al solado. Se deberá igualmente verificar que el este último resista las cargas adicionales generadas por el entrepiso.

9.8 ENTREPISOS CON PLACAS CEMENTICIAS En el caso que el sustrato del entrepiso no esté funcionando como diafragma de rigidización, se lo podrá materializar con placas de fibrocemento. Dichas placas permiten la aplicación de cerámicas sobre las mismas, como así también alfombras, vinílicos, pisos flotantes o de madera. En estos casos consultar con el fabricante del revestimiento acerca del tipo de adhesivo recomendado.

Se deberán respetar las siguientes premisas:

a. Distancia máxima entre vigas de 40 cms. b. Si se colocarán cerámicas, dejar el lado rugoso de la placa hacia arriba para

proveer mejor adherencia. c. Los lados largos de las placas (2,40 mts) deben quedar totalmente apoyados sobre

las vigas del entrepiso.

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d. Las placas deben disponerse en hiladas trabadas para no inducir esfuerzos concentrados sobre una superficie no continua.

e. La fijación de las placas a las vigas debe realizarse con tornillos autoperforantes y con alas tipo SB 10 x 1.” como mínimo, dispuestos cada 150 o 200 mm, utilizando atornillador eléctrico.

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CAPÍTULO 10. TIPOS DE TECHOS.

La cubierta es el cierre superior de la envolvente, y deberá estar diseñada y construida para resistir cargas de viento, nieve, hielo según su ubicación, como así también para dar protección contra lluvias, granizo, y proveer aislación térmica. Las cubiertas pueden ser:

1. Inclinadas: de cabriadas, o con cabios. 2. Planas: losa húmeda y encofrado metálicos perdido, seca con poca pendiente y

muro de carga.

10.1 CUBIERTAS INCLINADAS

10.1.1 Cubiertas inclinadas con cabriadas Hay diversos formatos de cabriadas que se materializan con perfiles PGC (tijera, estándar, con altillo, etc.). La unión de los componentes será alma con alma y mediante tornillos hexagonales autoperforantes. En algunos encuentros, por ejemplo entre el cordón inferior

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y superior, se cortarán alas y pestañas de los perfiles para permitir el atornillado de las almas.

De acuerdo al cálculo estructural se pueden colocar separadas con la misma modulación de los montantes, respetando el concepto de alineación de cargas. Si no coincide la modulación, se utilizará una viga de repartición para distribuir

las cargas no alineadas. Dependiendo del diseño del techo, éste estará compuesto por secuencias de cabriadas iguales, lo que permite trabajar con el concepto de plantilla o molde, ya sea montaje en obra o panelizado en taller. Dicho sistema permite sistematizar los cortes y uniones y mayor precisión en el armado. Elementos que componen una cabriada: Cordón superior: da inclinación a la cubierta. Cordón inferior, cierre inferior del triángulo de cabriada, soporte del cielorraso. Pendolones, elementos verticales que conectan el cordón superior y el inferior. Diagonales, elementos que conectan los pendolones con los cordones superiores e

inferiores Rigidizador o Stiffener: recorte de perfil PGC que evita el abollamiento del alma en

la unión de la cabriada con el panel. Cenefa, unión o cierre de los extremos de cordones superiores que conforman el

alero.

RIGIDIZACIÓN DE CUBIERTAS CON CABRIADAS Los faldones de la cubierta deberán ser rigidizados para absorber los esfuerzos laterales, al igual que los tabiques.

Se puede rigidizar con placas de OSB o multilaminado fenólico, emplacando todo el faldón con juntas trabadas. Este sustrato continuo es apto para instalar la barrera de agua y viento y diversos tipos de cerramientos, como así también crea un plano transitable para la instalación de dicho cerramiento.

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Se puede optar por rigidizar con cruces de San Andrés, y completar con correas transversales que irán uniendo todas las cabriadas, reduciendo la luz de pandeo de los cordones superiores y brindando una estructura secundaria donde, por ejemplo, poder atornillar las chapas de la cubierta.

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1. Con separación de cabriadas de hasta 60 cms, se puede rigidizar con OSB o multilaminado fenólico. Las ventajas adicionales de rigidizar con diafragma son:

a. Permite instalar fácilmente la membrana de agua y viento, b. Es apto para recibir distintas terminaciones de cubierta (tejas,

chapas, etc.), y 2. sirve de plano de apoyo y tránsito para el montaje del propio techo. Cuando la

separación entre cabriadas es mayor de 60 cms, o cuando se utilizará un tipo de cubierta que no necesita sustrato, se rigidizará con Cruces de San Andrés y correas, estas serán la estructura secundaria a la cual se tomará la cubierta e irán separadas entre 70 y 110 cm, según cálculo.

3. Arriostramiento del cordón superior para reducir la luz de pandeo:

a. Con separación de cabriadas de más de 60 cms: perfil PGC atornillado desde abajo en el cordón superior de la cabriada, uniendo todo el conjunto.

4. Arriostramiento cordón inferior para evitar el volcamiento de cabriadas:

a. Perfil PGC atornillado por encima del cordón inferior uniendo el

conjunto de cabriadas b. Con cabriadas separadas 60 cms.: perfiles omega de 0,5 mm de

espesor para sostén cielorraso, separados cada 40 cms.

5. Rigidizar contra el volcamiento de cabriadas

a. Diagonales con perfil PGC uniendo pendolones de las cabriadas.

ELEMENTOS QUE COMPONEN LAS ESTRUCTURAS DE CUBIERTAS INCLINADAS

TÍMPANOS Y ALEROS

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En los techos a dos aguas, el panel de cerramiento lateral se denomina tímpano. Puede ser un panel triangular con la silueta de la cabriada unido a la solera superior del panel o un panel completo. Los aleros en la misma dirección de la pendiente, se pueden materializar como una prolongación de los cordones superiores de la cabriada que continúan por encima del panel. Según la terminación de la cubierta y el proyecto, pueden tener caída libre o su cenefa ser sostén de la canaleta pluvial. Pueden también cerrarse con un cielorraso plano que contenga las rejillas de ventilación en el ático ventilado. Los aleros sobre el panel del tímpano, se pueden resolver con un panel pasante que queda montado sobre el tímpano o en voladizo cuando está directamente tomado del propio tímpano.

10.1.2 Cubiertas inclinadas con cumbrera de viga tubo y cabios Según cálculo estructural, la viga cumbrera se puede resolver de acuerdo a los distintos formatos de viga tubo, sobre la cual apoyarán los cabios de perfiles PGC, y su otro extremo descansará sobre el panel en coincidencia con el montante (si no coincidiera la modulación, se utilizará una viga de repartición), con el correspondiente rigidizador de alma (stiffener) en el cabio para evitar el abollamiento de alma.

10.1.3 Terminaciones de cubiertas inclinadas El uso del OSB o multilaminado fenólico, además de funcionar como diafragma de rigidización, aporta un sustrato que permite la fácil instalación de la membrana de agua y viento (con sus correspondientes solapes y engrampada) y una superficie transitable que facilita la instalación de la cubierta.

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Sobre este sustrato se pueden instalar diversas terminaciones de cubierta, siguiendo las instrucciones pertinentes a cada sistema:

• Tejas cerámicas, de fibrocemento o asfálticas • Chapa sinusoidal o trapezoidal

Según cálculo estructural, también se pueden instalar paneles sándwich, de chapa con aislamiento térmico y autoportantes, cuyos fabricantes determinan luces y cargas admisibles.

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10.2 CUBIERTAS PLANAS La cubierta plana se resuelve en forma similar al entrepiso húmedo con encofrado perdido. Dicho encofrado perdido, sea de multilaminado fenólico o de chapa sinusoidal cumplirá la función de diafragma de rigidización. A diferencia de un entrepiso húmedo, el contrapiso dará la pendiente necesaria para el escurrimiento hacia el desagüe pluvial. La terminación se realizará con una capa impermeabilizante sobre la carpeta o baldosas cerámicas en el caso que sea una terraza transitable. Algunas piezas especiales en chapa galvanizada completan el ensamblaje. Por ejemplo, el muro de carga, se puede rematar con una cupertina que tome la totalidad del tabique (perfiles, OSB y las distintas terminaciones que pueda tener: EIFS, siding, etc), y se utilizarán babetas en el encuentro del muro con el contrapiso a fin de garantizar la estanqueidad hidrófuga en el perímetro del muro de carga. El ensamblaje de estas cubiertas permite optar por distintas soluciones de aislación térmica, para encontrar así la solución apropiada a la zona bioclimática donde se localice el proyecto.

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CAPÍTULO 11. SISTEMAS DE SUJECIÓN: TORNILLOS Y ANCLAJES.

11.1 TORNILLOS (*) ver tabla completa al final de este capítulo. Los tornillos son un medio de unión que permiten vincular perfiles de acero, chapas, revestimientos de otros materiales a perfiles y que son diseñados para transmitir las solicitaciones requeridas que actúan sobre las mismas. Como vimos en el capítulo sobre la historia de Steel Framing, los tornillos autoperforantes tienen una gran importancia en el desarrollo del sistema. Los tornillos para Steel Framing se fabrican partiendo de un alambrón de acero. Previos ensayos, la materia prima pasa a la planta de fabricación para la conformación de los diferentes diseños. Allí, maquinas estampadoras y roscadoras monitoreadas por sensores son la primera etapa para la transformación según los tipos de cabezas, roscas y formas de puntas perforantes acordes a los diámetros y longitudes registrados en el programa de fabricación. En su segunda etapa la tornillería es llevada a la planta de tratamiento térmico para efectuar los procesos de cementado, templado y revenido. Mediante estos procesos se logra aumentar la dureza superficial, debido a la presencia de carbono en la superficie, y mejorar la capacidad de perforación y roscado, como así también obtener una pieza de mayor tenacidad y resistencia. Por último se realiza el hidrogenado, para eliminar los riesgos de rotura diferida por la fragilidad del hidrogeno debajo de la cabeza del tornillo. En su composición, presentan un tenor de carbono de 0,13% a 0,27% y con un tenor de manganeso de 0,60% a 1,71%. Los tornillos autoperforantes se comercializan con espesores de capa de cinc de sacrificio de entre 4-10 μm y para tornillos de alta resistencia con espesores de cinc de sacrificio y barrera de entre 6-12 μm. A diferencia de los tornillos utilizados para vincular perfiles en particiones no portantes, son siempre del tipo autoperforantes, es decir con punta mecha, y recubiertos con una protección anticorrosiva de cincado o fosfatado según se establece en las normas IRAM 5337 e IRAM 5338, con la cual perforan el agujero para la rosca durante el montaje y

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después van conformando con su parte roscada, con o sin arranque de viruta, la contra rosca. (Norma IRAM 5484)

11.1.1 Tipos de cabeza

El tipo de cabeza define la aplicación del tornillo:

Los tornillos con cabeza tipo lenteja, hexagonal o tanque se usan para unión metal/metal: fijación de perfiles entre sí, cartelas, stiffener, etc., donde no se va a emplacar posteriormente, pues el tamaño de su cabeza impediría el contacto de las placas con los perfiles.

Aquellos con cabeza tipo trompeta permiten la fijación de placas con perfiles, unión placa/metal.

LENTEJA

HEXAGONAL

TROMPETA

TANQUE

11.1.2 Tipos de punta

PUNTA AGUJA: Este tipo de punta en tornillos se utiliza para fijación entre perfiles de 0,05 mm de espesor para construcción en seco.

PUNTA MECHA: Los tornillos con punta mecha son utilizados para vincular entre sí perfiles estructurales de 0,09 mm de espesor y fijar a ellos distintos sustratos.

11.1.3 Descripciones y Usos

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TORNILLO T1, CABEZA LENTEJA, PUNTA MECHA: Su característica principal es el ancho de su cabeza tipo lenteja, que le permite fijar firmemente chapas de acero sin que estas se desgarren. Al tener un perfil bajo o chato, las placas que se colocan por sobre la cabeza de este tornillo prácticamente no copian el espesor de la misma. Este tornillo se utiliza fundamentalmente para la unión entre montantes y soleras, manteniéndolos en su posición. También puede usarse para la fijación de refuerzos y carpinterías metálicas.

TORNILLO T2, CABEZA TROMPETA, PUNTA MECHA: Su característica principal es su cabeza con forma de trompeta que le permite entrar en el substrato que se está utilizando, quedando al ras del mismo. Este tornillo se utiliza habitualmente para la unión de las placas de yeso a perfiles estructurales.

TORNILLO HEXAGONAL PUNTA MECHA: El perfil de su cabeza le impide ser utilizado en donde luego se colocará una placa, dado que ésta se englobaría sobre su cabeza. Su uso fundamental es estructural, sirviendo para vincular perfiles entre sí que estén dentro del espesor de la pared. Es el tornillo que se usa para unir paneles entre sí, rigidizadores de vigas, encuentro de perfiles en cabriadas, etc. También existen en el mercado tornillos con arandela curva estampada y doble anillo de presión debajo de la cabeza, evitando toda posibilidad de filtración en el lugar de la fijación. Utilizados para montajes de techos, vinculando chapas de cubierta a perfiles, fijándose en el valle o la cresta de la misma.

TORNILLO CABEZA TROMPETA FRESADA, CON ALAS, PUNTA MECHA: Este tornillo tiene una cabeza tipo trompeta que le da un gran poder de sujeción, logrando un buen fresado en la placa cementicia debido al nervurado o estriado que tiene en su parte inferior. Se utiliza para fijar placas rigidizadoras y también para la fijación de placas de revestimiento exterior y siding de fibrocemento. Las alas que se encuentran entre la punta mecha y el comienzo de los hilos, horadan un agujero

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de mayor diámetro en la placa, permitiendo que los filamentos no entren en contacto con la misma y se empasten. Estas alas se desprenden cuando hacen contacto con el acero al que se fija la placa.

TORNILLO T1, CABEZA LENTEJA, PUNTA AGUJA: Posee una cabeza tanque con ranura en cruz y punta aguja, permitiéndole fijar firmemente chapas de acero sin que estas se desgarren. Al tener un perfil bajo o chato, las placas que se colocan por sobre la cabeza de este tornillo prácticamente no copian el espesor de la misma. Este tornillo se utiliza fundamentalmente para la unión de perfiles de uso no estructural o soluciones en drywall.

TORNILLO T2, CABEZA TROMPETA Y PUNTA AGUJA: Posee una cabeza trompeta con ranura en cruz y punta aguja, permitiéndole fijar firmemente chapas de acero. Al tener un perfil bajo o chato, las placas que se colocan por sobre la cabeza de este tornillo prácticamente no copian el espesor de la misma. Este tornillo se utiliza fundamentalmente para la unión de perfiles de uso no estructural a una capa de placas, y para sujetar el revestimiento conocido como EIFS, siempre que se encuentre acompañado del washer.

11.1.4 Características y Recomendaciones de instalación

SEPARACIÓN MÍNIMA ENTRE TORNILLOS

La distancia mínima entre centros de los tornillos será de tres diámetros del mismo.

(Según Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Acero de Sección Abierta conformados en Frío, CIRSOC 303-2007)

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DISTANCIA MÍNIMA A LOS BORDES Y A LOS EXTREMOS

La distancia desde el centro del tornillo hasta el borde de cualquiera de las partes deberá ser mayor o igual que 1,5 diámetros.

Todos los requisitos de las uniones atornilladas se aplican para tornillos donde 2,03 mm ≤ d ≤ 6,35 mm.

Los tornillos deben formar o cortar la rosca, con o sin una punta autoperforante. Los tornillos se deben instalar y ajustar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. La resistencia nominal de las barras traccionadas unidas con tornillos será también determinada con las especificaciones de la Sección C.2 del reglamento CIRSOC 303.

(Según Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Acero de Sección Abierta conformados en Frío, CIRSOC 303-2007)

RESISTENCIA A CORTE Y TRACCIÓN

Para la verificación de la resistencia al corte de los tornillos se deberá recurrir al reglamento CIRSOC 303-capitulo E.4.3.

Para la verificación de la resistencia a la tracción de los tornillos se deberá recurrir al reglamento CIRSOC 303-capitulo E.4.4.

La resistencia debe de ser conocida y estar documentada a partir de ensayos. La resistencia a tracción de los tornillos deberá ser determinada y publicada por el fabricante. A fin de impedir la falla frágil y brusca por tracción del tornillo se limita la resistencia al 80 % de la resistencia a la tracción del tornillo informada por el fabricante o determinada mediante ensayos en laboratorios independientes debidamente habilitados. Fuente: Gabriel Troglia. “Estructuras de acero con secciones abiertas conformadas en frío”, Universitas Libros.

ENSAYO NIEBLA SALINA

Los tornillos autoperforantes son sometidos a un ensayo de niebla salina. La cámara de niebla salina funciona mediante la aspiración y nebulización de agua salina a través de aire caliente saturado en humedad.

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Luego del ensayo, se evalúan las muestras ópticamente. En la apariencia de la superficie se pueden encontrar decoloraciones, material opaco y corrosión de la capa y del metal base. La graduación de la apariencia resulta según una tabla de valoración.

RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN

Los tornillos deberán ser de 10 a 12 mm más largos que el espesor total a conectar y habrá que asegurar que al menos tres hilos sobresalgan de la cara del material para asegurar una conexión adecuada.

La longitud de la punta sin rosca debe ser la suficiente para asegurar que el perforado termine (o atraviese totalmente el espesor del paquete a perforar) antes que el primer hilo de rosca alcance el metal y se comience a cortar la rosca. La longitud de la rosca debe ser la suficiente como para que ella encaje completamente en la cara de la chapa más alejada de la cabeza.


Es importante respetar la velocidad de la máquina, el torque de apriete y el espesor de los materiales a fijar recomendados en la tabla técnica para una óptima instalación.

Se recomienda utilizar al menos dos tornillos para unir elementos individuales. Se logra así una redundancia para cubrir alguna deficiencia en la instalación.

Para asegurar el buen funcionamiento de la unión y su duración es necesario un óptimo montaje. Para ello se requiere contar con un atornillador eléctrico o a batería, con velocidad variable y reversa de marcha. Es conveniente usar maquinas no mayores a las 2000/2500 r.p.m. y con control de torque, al trabajar con tornillos punta mecha, y entre 3000 - 5000 r.p.m. y tope de profundidad cuando se trabaje con punta aguja; siempre respetando los valores recomendados en las tablas técnicas del fabricante.

Cuando fuere necesario retirar un tornillo (por ejemplo, por estar mal colocado, o colocado provisoriamente para facilitar la labor manual) no debe colocarse otra pieza en el agujero. Se deberá perforar el perfil en otro punto.

Al realizarse la instalación de un techo con chapa ondulada el tornillo puede colocarse tanto en el valle como en la cresta.

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Cuando la instalación se hace en el valle de la chapa, el tornillo colabora con la estructura, en ese caso no sólo fija la cubierta, sino que también la rigidiza, evitando el pandeo de la correa, formando así un diafragma, una carrocería compacta que aumenta la resistencia mecánica de la construcción en su conjunto. Para ello el instalador debe estar capacitado y utilizar las herramientas recomendadas.

Cuando la instalación se hace en la cresta, las posibilidades de filtración son menores aún si el instalador es inexperto, quien podrá colocarlos intuitivamente.

11.2 ANCLAJES La sujeción de los paneles y la estructura de Steel Framing a la platea de fundación o zapata, se puede realizar dejando elementos empotrados en el hormigón o colocándolos a posteriori.

Los paneles deben apoyar por completo sobre la fundación, de modo que se puedan transmitir las cargas verticales por presión directa, sin que flexione la solera inferior.

La separación máxima admisible entre paneles y fundación será de 1 mm. Para nivelar la superficie de apoyo de los paneles podrá recurrirse a la ejecución de un mortero de nivelación completo o fajas de nivelación en correspondencia con los paneles estructurales. En este caso deberá asegurarse la adherencia de los morteros de nivelación a la fundación.

El sistema estructural puede estar sujeto a deslizamiento o vuelco. Estos comportamientos suelen ser considerados por separado, proveyendo por un lado anclajes para absorber el corte, ubicados a lo largo de la base de la pared y por otro, bulones de anclaje en los extremos del panel.

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Los esfuerzos originados por el vuelco determinan en los extremos opuestos del cordón inferior un esfuerzo de tracción y otro de compresión alternativamente, según el sentido de las fuerzas.

Como resultado de las cargas gravitatorias el esfuerzo de compresión será incrementado y el de tracción reducido. En diseños convencionales, la reducción de la carga suele ser despreciable.

En la solera inferior se ubican anclajes de corte que están calculados para transferir el esfuerzo de corte, asociado con la pared en el total de la base.

Para limitar la flexión en la solera inferior de la pared, los anclajes de corte se deben instalar relativamente cerca de los bulones de anclaje.

Tipos de esfuerzos:

1. Tracción: ejercida en la misma dirección del anclaje, tirando del mismo.

2. Compresión: fuerza que presiona contra el mismo, las paredes del agujero ejercen una fuerza de compresión sobre el anclaje.

3. Cizalladura: fuerza perpendicular al anclaje, también llamado esfuerzo de corte.

4. Torsión: fuerza aplicada al girar el extremo del anclaje mientras el otro permanece fijo, cuando lo estamos instalando.

Los anclajes serán calculados según las solicitaciones y esfuerzos a los que están sometidos y teniendo en cuenta las características y resistencia del hormigón de la platea de fundación.

11.2.1 Anclajes temporarios Este tipo de fijaciones se utiliza a fin de posicionar temporariamente los tabiques, pero no se considera en el cálculo estructural. Habitualmente se utilizan clavos fijados por el accionamiento de una herramienta a pólvora. El sistema permite realizar la perforación y fijación de un elemento en un solo paso, tanto en materiales base como hormigón y como el acero (perfiles IPN, UPN, etc.), pudiendo lograr fijaciones que soportan valores de carga importantes (fijaciones de soleras, fijaciones de sistema eléctrico de obra, etc.). Existen varios diseños de fijadores (clavos) y accesorios, que permiten trabajar con la fijación adecuada a cada necesidad.

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11.2.2 Anclajes permanentes Según las condicionantes de carga y el tipo de fundación, se seleccionará el tipo de anclaje, su distancia de separación y tamaño según el cálculo estructural. Asimismo se puede optar por insertos en el hormigón o colocados sobre el mismo.

11.2.2.1 Insertos en el hormigón Son flejes de acero galvanizado que quedan empotrados en la platea de fundación. Se colocan previamente al llenado de la platea, según replanteo y se utilizan posicionadores para mantenerlos en su lugar durante el hormigonado. Instalados generalmente en las esquinas, quedan empotrados 20 cms y los 40 cms emergentes tomando el montante.

Toman muy bien los esfuerzos de tracción, y exigen exactitud en el replanteo, pues una vez colado el hormigón no admiten modificaciones.

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11.2.2.2 Colocados sobre platea de fundación ANCLAJES QUÍMICOS

Se utiliza una pieza conectora (placa de anclaje) que permite vincular el montante con la solera y el anclaje, y se instala una vez que la platea está totalmente curada. Son anclajes certificados que toman grandes valores de carga.

Primero se marca el lugar donde se realizará la fijación. Luego se realiza la perforación del hormigón con una broca adecuada según las indicaciones dadas por el instructivo de instalación del anclaje para el diámetro de varilla roscada seleccionado, se realiza la limpieza del orificio según proceso de instalación y se rellena el hueco con el anclaje químico especificado. Luego se coloca la varilla y una vez curado el anclaje, se procede a realizar la instalación del conector fijándolo a la columna con la cantidad de tornillos especificada y a la platea mediante una tuerca, dando el torque indicado. El anclaje químico debe ser un anclaje profesional, con valores de cargas certificados, cuya composición puede estar basada en un componente epóxico, cementicio o de metacrilato,

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dependiendo la selección del mismo, de los tiempos de curado, aprobaciones de cargas, ensayos sísmicos, proceso de instalación necesario en obra, y todas las características necesarias que requiera la obra.

Habitualmente la utilización de anclajes químicos brinda la ventaja sobre los anclajes empotrados de no requerir exactitud en el replanteo, ya que son colocados con el hormigón curado y con el elemento a fijar.

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ANCLAJES METÁLICOS DE EXPANSIÓN

Al igual que los anclajes químicos, los anclajes mecánicos también se utilizan para fijar la estructura al hormigón. La elección de un anclaje químico o mecánico, dependerá de las necesidades particulares de la instalación, las certificaciones necesarias de cargas, la variación de temperatura, el proceso de almacenaje de los anclajes, y otras características, que nos permitirán seleccionar el anclaje adecuado a las necesidades de nuestra obra.

Su principio de fijación es el de expansión, dado que requieren un torque de instalación adecuado, el cual se encargará de generar una expansión dentro del material base, ocasionando fricción / rozamiento en las caras internas del hormigón, lo que genera la fijación. Se ejecuta una perforación en el hormigón y se inserta el anclaje cuyo método de expansión varía según los modelos. La instalación se realiza según el proceso indicado por el fabricante. Son anclajes certificados, que tomas grandes valores de carga.

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Dentro de los anclajes metálicos existen anclajes con otra tecnología de fijación, los cuales dependiendo de sus certificaciones, valores de carga y proceso de instalación, pueden considerarse como una alternativa válida para la vinculación de la estructura al hormigón.

Consideraciones de diseño:

Distancia entre anclajes:

A medida que los anclajes se van cargando, la zona de material base afectada es mayor, aumentando la presión. En el caso de tener varios anclajes próximos, estas zonas pueden llegar a traslaparse, provocando que el material base en estas zonas de intersección se encuentre mucho más cargado.

En estas condiciones, y en función de la separación entre los anclajes, la carga que puede transmitir cada anclaje al material base se reduce. No sólo se interfieren los anclajes de una misma placa de anclaje, también se produce entre grupos de anclajes.

Debido a esto, es recomendable respetar las distancias de separación entre anclajes, cuanto más grandes mejor, para obtener una fijación más resistente.

Por los diferentes modos de trabajo de los anclajes, la separación entre los mismos es menos crítica en los químicos que en los mecánicos. Esto se debe a que las zonas de mayor esfuerzo están más cerca del cuerpo del anclaje en los anclajes químicos. Es decir, con una misma separación entre anclajes, es más favorable un anclaje químico que uno mecánico.

Fuente: Manual técnico de productos, Hilti.

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Distancia al borde:

Al situar el anclaje cerca de un borde de hormigón, la zona del hormigón a la que se transmite la presión (similar a un cono) también se ve reducida.

En estas condiciones, y en función de la distancia al borde, la carga que puede transmitir cada anclaje al material base se reduce.

Al igual que ocurría en la separación entre anclajes, en este caso la distancia al borde es menos crítica en los anclajes químicos que en los mecánicos. Fuente: Manual técnico de productos, Hilti.

Profundidad de empotramiento:

Si empotramos un anclaje a mayor profundidad, el cono de hormigón que trabaja es mayor, con lo que la resistencia del anclaje por ruptura del cono de hormigón es mayor. Fuente: Manual técnico de productos, Hilti.

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Carga aplicada:

Para realizar el cálculo de anclajes, se deben comparar las cargas solicitadas de tracción y Corte al grupo de anclajes FSd, con la resistencia de diseño FRd:

FSd ≤ FRd

Dependiendo del método de cálculo a aplicar, ASD o LRFD, existen anclajes con aprobaciones para trabajar en cada método y posee sus valores de resistencia publicado en los manuales técnicos.


Cargas combinadas:

En aplicaciones donde los anclajes reciben cargas de tracción y corte, se debe considerar la interacción de cargas. Dependiendo del anclaje a utilizar se debe aplicar la fórmula de carga combinada de dicho anclaje.


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CAPÍTULO 12. AISLAMIENTO TÉRMICO Y ACÚSTICO. BARRERAS DE VAPOR. BARRERAS DE AGUA Y VIENTO Y DIFUSORAS DEL VAPOR.

Una de las ventajas del Sistema de Steel Framing, como sistema multicapa, es que permite instalar materiales aislantes, térmicos y acústicos, de acuerdo a los requerimientos de diseño, tanto entre los montantes PGC, como exteriormente, en una amplia gama de espesores y materiales.

La elección de los espesores de los materiales aislantes no ofrece dificultades, tanto al momento de instalarlos entre perfiles, como así tampoco cuando su colocación sea exterior, de manera continua, de modo de cumplir con los requerimientos térmicos y acústicos más exigentes.

12.1 AISLAMIENTO TÉRMICO: Su objetivo es controlar las pérdidas y ganancias de calor de la construcción respecto del ambiente exterior donde se halla implantado el edificio. Este acondicionamiento tiene como propósitos centrales:

• mejorar la calidad de vida del usuario, cumplimentando los estándares de habitabilidad y

• reducir el consumo energético disminuyendo el impacto ambiental.

Las pérdidas y ganancias de calor en los edificios se producen por: los muros, en el contacto con el suelo, pero especialmente por los techos. También se producen por las infiltraciones y entradas de aire que ingresan por puertas, rejillas, ventanas, etc.

12.1.1 Algunos conceptos sobre aislamiento térmico y conductividad térmica El coeficiente de conductividad térmica de un material se define como la cantidad de calor que pasa a través de la unidad de área de dicho material, de extensión infinita y caras plano-paralelas y de espesor unidad, cuando se establece una diferencia de temperatura entre sus caras de una unidad de grado.

Símbolo: λ

Unidad: W/ m K

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La conductividad es una propiedad característica de cada material y variará según sus características intrínsecas.

12.1.2 Resistencia térmica Según la norma IRAM 11601 se calcula mediante la fórmula siguiente:

R = 𝒆 (𝒆𝒔𝒑𝒆𝒔𝒐𝒓 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂𝒍,𝒆𝒏 𝒎)

𝝀 (𝒄𝒐𝒏𝒅𝒖𝒄𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒄𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒂𝒕𝒆𝒓𝒊𝒂𝒍 𝒆𝒏 𝑾 𝒎.𝑲⁄ )

Unidad: m2.K / W La resistencia térmica “R” mide la capacidad de aislación térmica de un producto determinado: a mayor valor de R el material es más aislante ya que resiste más el pasaje del calor.

La resistencia térmica total de un cerramiento, RT, cuya unidad es m2 K/ W, es igual a la suma de las resistencias térmicas de cada uno de los elementos que lo componen, más las resistencias térmicas superficiales, interior y exterior.

12.1.3 Transmitancia térmica La transmitancia térmica “aire / aire” K, es la inversa de RT total del cerramiento. A mayor valor de K, existe una mayor transmisión del calor (el cerramiento o sistema es menos aislante)

K = 1/RT

Unidad: w/m2K Los valores máximos admisibles de K “aire / aire”, para los componentes (Muros y Techos) de una de una vivienda se indican en la IRAM 11605 para las condiciones de invierno y verano, según la zona bioclimática del emprendimiento y la temperatura mínima de diseño (TDMN)

El siguiente gráfico resume los diferentes tipos de parámetros relativos al aislamiento térmico.

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12.1.4 Pérdidas y ganancias de calor en las viviendas

El siguiente esquema muestra los valores estimados de pérdidas de calor en una vivienda, en invierno.

12.1.5 Leyes y reglamentaciones vigentes

• Ley 13059 - Decreto reglamentario 1030, Provincia Buenos Aires que regula las características térmicas de los edificios.

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• Ordenanza Municipal N° 8757 de Rosario, provincia de Santa Fe. “Aspectos higrotérmicos y demanda energética de las construcciones” - Decreto reglamentario N° 0985.

• Ley 4458 “Normas de acondicionamiento térmico en la construcción de edificios”. CABA. Subsecretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda de la Nación “Estándares Mínimos de Calidad para Vivienda de Interés Social”

Para el diseño del aislamiento térmico existen una serie de Normas IRAM que permiten definir las soluciones constructivas dependiendo de la zona de emplazamiento del proyecto y verificar los distintos comportamientos de resistencia térmica, ahorro energético y riesgos de condensación; a saber:

• IRAM 11549 Vocabulario. • IRAM 11601 Método de Cálculo. • IRAM 11603 Clasificación Bioambiental de la República Argentina. • IRAM 11604 Ahorro de Energía en Calefacción. • IRAM 11659-2 Ahorro de Energía en Refrigeración. • IRAM 11605 Condiciones de Habitabilidad en Edificios. • IRAM 11625 Verificación de Riesgo de condensación de Vapor de Agua

– Paños Centrales - • IRAM 11630 Verificación de Riesgo de Condensación de Vapor de Agua

– Puntos Singulares – • IRAM 11507-1 Carpintería de Obra. Ventanas Exteriores. • Requisitos básicos y clasificación. • IRAM 11507-2 Carpintería de Obra. Ventanas Exteriores. • Requisitos complementarios. Aislación Térmica. • IRAM 11900. "Etiqueta de eficiencia energética de calefacción para edificios".

12.1.6 Diseño del aislamiento térmico Un correcto diseño de aislamiento térmico para una construcción implica:

Determinar la zona bioambiental a la cual pertenece la vivienda, de acuerdo a IRAM 11603. Luego se obtienen, mediante IRAM 11605, los valores de la Transmitancia Térmica “K” máxima admisible en muros y cubiertas para condición

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de “Invierno y de Verano”. La inversa de K es la Resistencia Térmica “R” que nos permite comparar las distintas soluciones de los cerramientos.

Una vez propuesta una configuración de muro, los valores de R se pueden calcular mediante la IRAM 11601. En el caso de que se disponga de modelos físicos de los muros, el valor de R se puede determinar en laboratorio mediante la norma IRAM 11564. El valor de la resistencia térmica del muro o cubierta estará definido, entre otras variables por el espesor de los componentes del muro y el coeficiente λ (Conductividad Térmica) de cada capa de la envolvente.

Una vez determinado el valor de R, se compara con el valor exigido por las reglamentaciones o con los valores indicados en la IRAM 11605. Con esta norma se puede clasificar al elemento constructivo en tres categorías: A, B, o C. Se recomienda que los cerramientos sean categoría A, y como mínimo B.

Verificación del riesgo de condensación: luego es preciso verificar los riesgos de condensación superficial e intersticial con las normas IRAM 11625 y 11630. Esta verificación permitirá determinar si se producen condensaciones en el interior del panel. Esto ocasiona deterioros en los materiales aislantes, disminuciones de sus capacidades de aislación y potencial corrosión de los perfiles que conforman la estructura.

Finalmente se deberá verificar las pérdidas de calor en invierno y ganancias en verano, utilizando las normas IRAM 11604 e IRAM 11659-2 para obtener un adecuado consumo energético.

Se puede solicitar al INCOSE diferentes configuraciones de muros con distintos materiales aislantes y sus respectivos valores de K; obtenidos mediantes ensayos realizados en el Instituto Nacional del Tecnología Industrial (INTI).

12.1.7 Control de condensación El control de la condensación intersticial es fundamental en el Steel Framing, dado que la presencia de agua líquida en forma continua dentro del panel provocará, no solamente daños y alteraciones del comportamiento de los materiales aislantes, sino un aumento de la velocidad de corrosión de los perfiles metálicos. Por lo tanto, es fundamental la realización de la verificación de los riesgos de condensación (superficial e intersticial). La colocación de una barrera de vapor en el lado más caliente de muro en invierno, impedirá el pasaje del mismo y, por lo tanto, también impedirá la condensación intersticial.

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Se recomienda siempre verificar el riesgo de condensación intersticial. De acuerdo a los resultados de dicha verificación, será necesario o no colocar la barrera de vapor (lado más caliente en invierno). Normalmente ésta es necesaria en zonas frías y templadas. Ver las características de los materiales utilizados como barrera de vapor, más adelante en el presente capítulo.

12.2 AISLAMIENTO ACÚSTICO Otra de las ventajas del Steel Framing es que se pueden brindar excelentes soluciones de aislamiento acústico; tanto para muros exteriores como en las particiones interiores de la vivienda.

El grado de aislamiento acústico obtenible dependerá de las diferentes configuraciones de los paneles y los tipos de materiales aislantes (cantidad y espesor de las placas de yeso, espesor del aislante interior).

Si bien a fecha de edición de la presente recomendación no se encuentran finalizados los ensayos de atenuación sonora en tabiques de Steel Framing, se pueden tomar como referencia los valores de atenuación sonora efectuados por el INCOSE en paneles realizados con perfiles de acero para construcción en seco (según IRAM IAS U 500-243).

12.3 AISLAMIENTO HIDRÁULICO Si bien en cualquier tipo de construcción, la presencia de una barrera hidrófuga que impida el acceso de agua desde el exterior es de fundamental importancia, en el caso del Steel Framing esto adquiere mayor relevancia, dado que la presencia de agua interna en el muro en forma permanente aumenta la velocidad de corrosión en los perfiles metálicos. Es por lo tanto de fundamental importancia la colocación de una barrera de agua y viento, cuya función es proteger al edificio del ingreso de agua líquida proveniente del ambiente exterior, y simultáneamente permitir la migración hacia afuera del vapor de agua eventualmente atrapado en el interior del muro. Debe prestársele especial atención a este concepto, incluyendo las correctas técnicas de colocación de estas barreras indicadas por los fabricantes (tratamiento de las esquinas de aberturas, conductos pasantes, etc.), debido a que las fallas en la aislación hidrófuga constituyen uno de los factores decisivos que atentan contra la habitabilidad y la durabilidad de las viviendas, con incidencia incluso sobre la seguridad en casos extremos.

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Ver características de los materiales recomendados como aislantes hidrófugos dentro del presente capítulo.

12.4 MATERIALES AISLANTES

12.4.1 LANA DE VIDRIO La lana de vidrio está compuesta por un conjunto de fibras muy finas, entrelazadas sin ningún tipo de disposición ordenada, con largos y diámetros acordes al producto, que se encuentran aglomeradas con una resina termo convertible que le brinda estabilidad dimensional. Su presentación puede ser en rollos y paneles, con una amplia gama de posibilidades: dimensiones, revestimientos, aplicaciones, comportamientos técnicos, embalajes, etc.

12.4.1.1 Propiedades de las lanas de vidrio: La utilización de las lanas de vidrio brinda en todas las formas de aplicación: aislamiento térmico, absorción acústica, seguridad frente al fuego, control de la condensación, confort y sostenibilidad en las construcciones, entre las más importantes.

Propiedades térmicas: Su bajo coeficiente de conductividad térmica, permite altos índices de resistencia térmica, aportando economía de energía, en calefacción y refrigeración y confort permanente. La capacidad aislante permanece inalterable con el tiempo y además son particularmente útiles en instalaciones intermitentes, ya que su débil calor específico permite una pronta entrada en régimen de la instalación. Los productos con barrera de vapor incorporada evitan el riesgo de condensación en la envolvente del edificio.

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Propiedades acústicas: Su estructura fibrosa y abierta ofrece altas propiedades absorbentes acústicas, reduciendo significativamente las reflexiones de ruidos molestos. En adecuadas combinaciones con otros materiales produce importantes reducciones del nivel sonoro a ruidos de impacto (piso flotante) y aéreos (tabiques, entrepisos y cubiertas de montaje en seco), entre otros muchos usos.

Propiedades contra fuego: Incombustibles, no inflamables, en presencia de fuego no desprenden partículas ni gotas encendidas, tampoco emiten gases tóxicos ni humos oscuros, presentando una muy baja densidad óptica de humos, característica fundamental para facilitar una evacuación segura en caso de incendio. En combinación con materiales adecuados ayudan a obtener en distintos cerramientos y otros elementos constructivos elevados valores de resistencia al fuego.

- Reacción al fuego:

Clasificación RE 1, INCOMBUSTIBLE; según norma IRAM 11910-1

Clasificación M0, incombustible, según norma UNE 23727

- Densidad óptica de humos:

NIVEL 1 - de acuerdo a la Unidad Técnica de Tecnología en Incendio – INTI – ensayada según norma IRAM 11912.

Propiedades que colaboran con la sostenibilidad:

• Hasta 77% de vidrio reciclado en su composición • Mínimo consumo de agua en el proceso productivo- circuito cerrado • Productos comprimidos hasta 9 veces – Ahorros en transportes, combustibles,

almacenamiento y emisiones CO2 • No se consume energía para su instalación • No es necesaria agua para su instalación • Aislación térmica constante a través del tiempo • Seguridad frente al fuego- Incombustible – no emana gases ni humos oscuros • Su utilización permite ahorros de energía en calefacción y refrigeración mayores al

50% • Reduce la contaminación acústica • Diversidad de productos según utilización. Productos a medida, minimización de

desperdicios

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• Productos con barrera de vapor incorporada, adecuados para cumplir con las exigencias técnicas habituales.

• Su utilización colabora sumando puntos en LEED : o - crédito MRc4 porcentaje de contenido reciclado o - prerrequisito EAp2 rendimiento energético mínimo o - crédito EAc1 eficiencia energética de la envolvente o - crédito MRc5 materiales regionales

Su utilización contribuye con el cumplimiento de las normativas vigentes de ahorro de energía y acondicionamiento térmico: LEY 13059, NORMA IRAM 11900, LEY 4458, Boletín N° 4142/30-4-2013 y ORDENANZA 8757.

Propiedades físico / químicas: Químicamente son inertes, en contacto con metales no son corrosivas. Son hidrófobas, imputrescibles e inodoras, bajo condiciones normales de uso no favorecen el crecimiento de mohos o de bacterias y no absorben olores. Químicamente resistentes, excepto a bases concentradas y al ácido fluorhídrico.

Propiedades generales: Son materiales livianos, de muy simple instalación, manipulación y corte simple (por ejemplo con un cuchillo o trincheta), se entregan cortados a medida minimizando desperdicios. No son atacadas por roedores, aves ni insectos, tampoco constituyen alimento para los mismos. Al ser un producto flexible se adapta a las oquedades e irregularidades de las construcciones

Conductividad térmica: Las lanas de vidrio presentan valores de λ que van desde 0,032 a 0,045 W/m.K, (IRAM 11601)

En el mercado las lanas de vidrio en sus distintas presentaciones vienen identificadas con su correspondiente valor de resistencia térmica “R” según la norma IRAM 1740

Propiedad de hidrorrepelencia: Los productos tienen un proceso hidrorrepelente por el cual mantienen sus propiedades térmicas, acústicas y de protección contra el fuego ante cualquier filtración de agua, presencia de condensación o accidentalmente por fisuras o roturas de la cubierta. Repelen 99% del agua incidente. Absorción de agua: 0,07 kg/m2 según Norma CSN EN 1609 método A.

Importancia del espesor y la densidad: Al aumentar la densidad baja el coeficiente de conductividad y consecuentemente mejora la resistencia térmica, sin embargo está variación es acotada.

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Por el contrario, si se aumenta el espesor, la resistencia térmica aumentará proporcionalmente y en ese caso no existen límites, exceptuando el espacio físico, para obtener la resistencia que se desee. Por lo tanto, siempre será más eficiente desde el punto de vista económico, trabajar con lanas de vidrio de baja densidad en espesores altos que trabajar con espesores menores y aumentar la densidad, como se puede ver en el cuadro siguiente:

Espesor Densidad R (m2.K/W) Aislamiento Costo

50 mm 10 kg/m3 0,05/0,043 =

1,16 Incrementa Mayor

50 kg/m3 0,05/0,032 = 1,56 34% 4 veces

Densidad Espesor R (m2.K/W) Aislamiento Costo

10 kg/m3 50 mm 0,05/0,043 =

1,16 Incrementa Mayor

100 mm 0,10/0,043 = 2,32 100% 2 veces

Esto también se manifiesta en el comportamiento acústico. El espesor va a impactar positivamente en obtener mayor absorción acústica en una mayor amplitud de frecuencias. Combinada con materiales con “peso” (sistema masa - resorte – masa, como por ejemplo: placas de yeso, chapa, mampostería, hormigón, placas de madera, fenólicas, de cemento) aumentará el aislamiento acústico cuanto más elástica sea y cuanto más espesor presente.

12.4.1.1 Lana de vidrio en la construcción con Steel Framing. Usos y presentaciones. Productos con presentación en rollos:

Se encuentran en el mercado una serie de productos de lana de vidrio, que vienen enrollados dado que son livianos y posibles de comprimir sin revestimientos, o inclusive con ellos.

Fieltros de lana de vidrio sin revestir o revestidos con velo de vidrio reforzado:

El fieltro de lana de vidrio sin revestir o revestido con un velo de vidrio reforzado, se utiliza principalmente como aislamiento acústico, en el interior de cualquier tipo de tabiques interno y sobre cielorrasos. Al ser elástico y flexible, se adapta y rellena los espacios con

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facilidad, no afectando el paso de cañerías. Sus dimensiones están relacionadas con las distancias de las estructuras evitando cortes, listo para usar.

Fieltros de lana de vidrio revestidos con aluminio liso:

En el fieltro de lana de vidrio revestido con aluminio liso en una de sus caras, ésta actúa como barrera de vapor. Posee una solapa longitudinal de aluminio para asegurar la continuidad de la misma, minimizando los riesgos de condensación. Para ser utilizado como aislamiento termoacústico en tabiques y muros exteriores, sobre cielorrasos debajo de cubiertas y en techos donde pueda ser instalado sobre una superficie continua.

Para lograr la continuidad del film de aluminio de barrera de vapor, se deben unir las láminas mediante una cinta autoadhesiva “ad hoc” en cada uno de los solapes.

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Fieltros de lana de vidrio revestidos con papel plastificado:

Fieltro de lana de vidrio revestido con papel plastificado en una de sus caras, que actúa como barrera de vapor. Para ser utilizado como aislamiento termoacústico en tabiques y muros exteriores, sobre cielorrasos debajo de cubiertas y en techos donde pueda ser instalado sobre una superficie continua. Para este producto vale también la recomendación efectuada en los productos con foil de aluminio, de modo de lograr la continuidad de la barrera (unión mediante cintas adhesivas).

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Fieltros de lana de vidrio revestidos con complejo de aluminio reforzado:

Fieltro de lana de vidrio revestido con un complejo de foil de aluminio, hilos de refuerzo y papel en una de sus cara, que actúa como barrera de vapor. Posee una solapa longitudinal para asegurar la continuidad de la misma, minimizando los riesgos de condensación. Para ser utilizado como aislamiento termoacústico en cubiertas y muros.

Fieltros de lana de vidrio revestidos con complejo de polipropileno reforzado:

Fieltro de lana de vidrio revestido con un complejo de foil de polipropileno, hilos de refuerzo y papel en una de sus cara, que actúa como barrera de vapor. Posee una solapa longitudinal para asegurar la continuidad de la misma, minimizando los riesgos de condensación. Al ser de color blanco tiene una reflexión lumínica y estética uniforme. Fieltros de lana de vidrio sin revestimiento:

Para aislamientos termoacústicos sobre cielorrasos suspendidos y áticos en posición horizontal o inclinada, sin carga o para aislación térmica bajo teja.

Productos con presentación en paneles:

Paneles de lana de vidrio sin revestimiento:

Son paneles de lana de vidrio de distintas densidades desarrollados cada uno para una instalación y uso específico: interior de tabiques y sobre cielorrasos como aislamiento acústico a ruidos aéreos, como piso flotante para aislamiento a ruidos de impacto y como tratamiento fonoabsorbente (revestidos con telas o materiales perforados). Para más información, sugerimos ver aplicaciones de estos paneles en los gráficos de entrepisos secos, en el anexo de detalles constructivos correspondiente a entrepisos.

Paneles de lana de vidrio revestidos con velo de vidrio negro:

Estos paneles son especialmente fabricados para ser utilizados en tratamientos fonoabsorbentes (revestidos con materiales perforados, ranurados o con juntas abiertas) y como aislamiento térmico en fachadas ventiladas / parcialmente ventiladas.

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Paneles de lana de vidrio para cielorrasos suspendidos:

Paneles de lana de vidrio en forma de placas, para ser utilizados como cielorrasos suspendidos sobre perfiles tipo “T”. Los paneles pueden tener distintos revestimientos estéticos en texturas y colores: PVC, velo de vidrio color negro, velo prepintado blanco. Su uso mejora el tiempo de reverberación en el interior de cualquier tipo de ambiente.

Secciones rígidas de lana de vidrio:

Elementos cilíndricos rígidos de lana de vidrio de alta densidad de forma concéntrica y abiertos por su generatriz para ser utilizados como aislamiento térmico y acústico para todo tipo de cañerías.

12.4.2 POLIESTIRENO EXPANDIDO (EPS) El poliestireno expansible (la materia prima del Poliestireno Expandido EPS) es un polímero que contiene un agente expansivo. Se obtiene mediante un procedimiento de polimerización del monómero de estireno [C8H8] con adición de pentano [C5H12]

Los plásticos celulares fabricados a base de este polímero poseen una estructura formada por millones de pequeñas celdas cerradas, rellenas de aire y como puede verse en su molécula, se trata de un hidrocarburo puro, no posee otros elementos químicos que Carbono [C] e Hidrógeno [H] (lo que es fundamental al analizar la toxicidad de los gases de combustión).

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El llamado tipo "F", con el que se hacen todos los elementos (moldeados o por corte) que se utilizan en la construcción, contiene una pequeña cantidad de agente retardador de fuego (máximo 0,5 %). Se trata de hexabromociclododecano (HBCD). Este tiene un efecto beneficioso cuando el EPS está expuesto a una fuente de fuego. La espuma se encoge rápidamente retirándose de la fuente de calor, de esta manera se reduce la probabilidad de ignición. Los productos de descomposición del aditivo causan el apagado de la llama, de este modo cuando se retira la fuente de ignición, el EPS no continúa ardiendo.

12.4.2.1 Propiedades físicas del poliestireno explandido Las placas de Poliestireno Expandido son poco permeables al vapor de agua, y prácticamente impermeables al agua líquida.

No son substrato nutritivo para parásitos, hongos o bacterias de putrefacción, ni es alimento de roedores o insectos.

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Código de identificación de densidades:

Densidad aparente: el producto debe ser identificado según su densidad aparente con franjas de color de aproximadamente 135 mm de ancho, estableciéndose las siguientes categorías y colores correspondientes:

Color: Identifica al EPS de Densidad:

Negro sin densidad especificada

Azul Claro 15 Kg/m3

Verde 20 Kg/m3

Amarillo Mediano 25 Kg/m3

Magenta 30 Kg/m3

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Rojo

Una franja paralela a la del color que identifica su densidad aparente, de color rojo y de 75 mm de ancho, indica que se trata además, de un material que posee retardante de llama.

El EPS tipo F, cuya materia prima posee retardador de llama, es el indicado para todos los usos en la construcción. Su clasificación respecto de la combustibilidad es RE2, "de muy baja propagación de llama", de acuerdo a IRAM 11910-1.

Instalación de los productos:

No se deben utilizar adhesivos que contengan solventes ésteres aromáticos. Cuando se utilizan placas de EPS como sustrato en el EIFS, las mismas se deben fijar al OSB o multilaminado fenólico base mediante clavos o tornillos galvanizados con arandelas plásticas de gran diámetro.

En el caso de los bloques de EPS que se colocan entre montantes, los mismos ya se proveen con ranuras que encastran en las ramas del perfil, siendo su fijación simplemente a presión.

No se deben utilizar adhesivos que contengan solventes ésteres aromáticos.

12.4.2.2 Poliestireno expandido (EPS) en la construcción con Steel Framing. Usos y presentaciones Bloques para tabiques:

Diseñados especialmente para ser colocados entre los montantes PGC para la aislación térmica de tabiques exteriores.

Para los bloques entre montantes es recomendable una densidad estándar y deberán ser siempre tipo F.

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Placas:

Las placas de EPS son una solución para brindar aislamiento térmico en fundaciones, y como sustrato del sistema EIFS (External Insulation and Finishing System - Sistema de terminación de aislación térmica exterior) en muros exteriores, independientemente del tipo de aislamiento interior entre montantes que se haya decidido utilizar, ya que colabora en la resolución del problema de los puentes térmicos que la estructura metálica conlleva.

Medias cañas:

Se utilizan en la aislación de cañerías de agua caliente y calefacción por agua.

Molduras:

Se utilizan para materializar elementos decorativos, de rápida y más fácil ejecución, y con costos por debajo de los materiales tradicionales. Se aplican con un adhesivo cementicio sobre las placas, denominado base coat.

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En caso de cielorrasos con junta de dilatación perimetrales, la moldura es una solución arquitectónica adecuada para cubrir la misma.

Propiedades que colaboran con la sostenibilidad:

El Poliestireno Expandido EPS posee excelentes características termoaislantes al incrementar la eficiencia energética y reducir el consumo de energía de las construcciones, mitigando así la emisión de gases de efecto invernadero GEIs, producto de la quema de combustibles fósiles para la generación de energía. Adicionalmente, brinda el significativo aporte de su total reciclabilidad.

Su condición de material inerte lo hace insensible al ataque de hongos y bacterias.

Está compuesto por un 98% de aire y un 2% de un material termoplástico, cuyas largas cadenas moleculares sólo la componen átomos de Carbono e Hidrógeno. Posee adicionalmente pequeñas cantidades de componentes retardadores de llama.

No emite gases tóxicos a la atmósfera, no afecta la capa de ozono (ni en su elaboración ni en su utilización).

Es totalmente reciclable pudiendo utilizarse en numerosas aplicaciones, desde plásticos rígidos que, moldeados a temperaturas relativamente bajas (de entre 160 a 240°C) y procesados por inyección o extrusión, son utilizados en innumerables aplicaciones.

El EPS molido es utilizado en la elaboración de revoques y hormigones aislantes.

12.4.3 BARRERAS DE VAPOR Las barreras de vapor son membranas o revestimientos que reducen el pasaje de vapor de agua a través del cielorraso, paredes y pisos de una construcción.

Generalmente están constituidas por una capa de material que, con espesor pequeño, ofrece una alta resistencia al pasaje del vapor.

Las barreras de vapor más utilizadas son:

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Películas y barreras de vapor Espesor (μm) Permeancia al vapor de agua

(g/m².h.kPa)

Hoja de aluminio 25 0 8 1,12 x 10⁻²

Papel kraft plastificado 25 (plastificado) 4,00 x 10⁻²

Polietileno

50 3,30 x 10⁻² 100 1,60 x 10⁻² 150 1,20 x 10⁻² 200 0,80 x 10⁻²

250 0,60 x 10⁻²

La permeancia al vapor de agua se determina de acuerdo a IRAM 1735.

12.4.3.1 Ubicación de las barreras de vapor La barrera de vapor debe ser aplicada de manera completa y continua en toda la envolvente del edificio. La barrera debe instalarse en la cara de mayor temperatura del cerramiento en invierno, es decir en la cara interior, antes de la aislación térmica. En general la cara de mayor temperatura es la interior en invierno donde se producen las mayores condensaciones. Habitualmente la barrera de vapor se utiliza en los siguientes elementos:

o En cielorrasos bajo cubierta, inclinados u horizontales o En tabiques exteriores o En entrepisos sobre espacios abiertos y sobre fundaciones de zapata

corrida sobre-elevada ventilada.

El foil o film de aluminio de 25 micrones de espesor constituye la barrera de vapor más eficiente además de presentar un óptimo comportamiento al fuego ya que es incombustible. También es posible utilizar como barrera de vapor un film de polietileno de 200 micrones que se coloca en la cara interior del cerramiento, sobre la estructura, una vez instalada la aislación térmica.

Para crear una superficie continúa y efectiva que evite el paso del vapor de agua, deberá solaparse entre 5 y 10 cm y encintar los encuentros con cinta autoadhesiva. En caso de reparaciones que impliquen discontinuidad de la barrera se deberá restituir la continuidad de la misma.

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Cuando se utilice como aislación térmica lana de vidrio en rollo, la misma podrá incluir en una de sus caras un revestimiento de aluminio o papel kraft plastificado que funcione como barrera de vapor, estas presentan una solapa longitudinal que se superpone al revestimiento de la lana contigua y se adhiere mediante cinta autoadhesiva del mismo material de forma tal de asegurar la continuidad de la barrera

Cuando se coloca en muros, las solapas de los paños deberán hacerse pasar por delante de cada montante y de modo similar por sobre las alas de la solera superior e inferior uniendo con la cinta autoadhesiva de características similares a la de la barrera de vapor.

12.4.4 BARRERAS DE AGUA Y VIENTO La barrera de agua y viento protege al edificio del ingreso de agua del ambiente exterior como así también evita la entrada del aire de modo de mantener las condiciones internas de confort.

Esta barrera debe envolver la totalidad de los muros exteriores de la vivienda en forma continua y debe permitir la migración del vapor de agua desde el interior hacia el exterior

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originada en las diferencias de presiones parciales de vapor. Por lo tanto debe presentar una alta permeabilidad al vapor de agua, es decir no debe comportarse como barrera de vapor ni como freno de vapor, para evitar que se produzca un aumento de la presión parcial de vapor en la zona fría del cerramiento que genere condensación.

Para ello, debe cumplir con las siguientes condiciones:

Resistir la penetración de agua en forma líquida desde el exterior. Resistir la penetración de aire desde el exterior. “Respirar”, permitiendo el escape de humedad y evitando condensación (elevada

permeabilidad al vapor de agua).

La barrera de agua y viento está normalmente constituida por fibras de polietileno de alta densidad, muy largas y delgadas unidas por un proceso continuo a determinada temperatura y presión, sin el uso de aglutinantes o material de relleno. Este proceso de fabricación forma un tramado denso que ofrece alta resistencia a la penetración de agua y viento pero suficientemente poroso como para permitir la difusión de la humedad del ambiente interior o de los cerramientos hacia el exterior. La existencia de vapor o agua de condensación en el interior del panel puede producirse por eventuales discontinuidades en la barrera de vapor o roturas en la misma.

Las barreras al agua y viento difusoras de vapor deben cumplir con los requisitos indicados en la norma IRAM 12820, determinados por ensayos realizados de acuerdo a IRAM 12821/2/3/4/5.

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12.4.4.1 Características técnicas de las barreras de agua y viento según IRAM 12820

o Resistencia a la penetración del agua; bajo presión hidrostática: 120 cm de columna de agua mínimo.

o Alta permeancia al vapor de agua: valor mínimo de permeancia: 27 g/m2.h.kPa

o Baja permeabilidad al aire: 0,05 a 0,17 cm3/cm2 seg. o Combustibilidad. El material debe posee retardadores de llama,

clasificando como R2a según Norma IRAM 11910. o El producto debe ser altamente resistente al desgarro, cualidad que lo hace

especialmente apto para su función, ya que cualquier rotura en el mismo redundaría en filtraciones de agua o entrada de aire. Valores para rasgado longitudinal y transversal, menores a 40 N según IRAM 12825.

Esta barrera se aplica sobre placa de multilaminado fenólico u OSB de manera sencilla por clavado, atornillado o engrampado.

En el caso de utilizarse como elemento de rigidización cruces de San Andrés en vez de OSB o multilaminado fenólico, deberá colocarse la barrera de agua y viento de forma sobre los perfiles, de forma tal de:

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Asegurar la no presencia de arrugas que puedan entorpecer el flujo de agua de arriba hacia abajo.

No dañar la integridad de la membrana al sujetarla a los perfiles, utilizando tornillos tipo T1 punta mecha.

12.4.5 OTRAS BARRERAS Bandas de material elástico:

Se utilizan en:

• Entrepisos secos, en los cuales se recomienda la interposición de una banda de material elástico (neoprene p. ej.) entre la cara superior de las vigas y la placa de OSB o multilaminado fenólico, de modo de controlar la transmisión de vibraciones del piso superior al inferior. Esta banda actúa como atenuador de ruidos de impacto (taconeo), no de ruidos aéreos, para controlar estos últimos se deberá colocar aislante acústico entre las vigas de entrepiso.

• Bajo las soleras, interponiéndolas entre éstas y la platea para tomar las irregularidades de la misma. Asimismo funciona como bloqueador de puentes acústicos. Puede reemplazarse por bandas de lana de vidrio.

• En las uniones entre construcción en seco y tradicional, para eliminar los puentes acústicos. También en este caso pueden utilizarse bandas de lana de vidrio, que al estar comprimidas sellan la junta impidiendo el paso de aire.

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CAPÍTULO 13. TERMINACIONES EXTERIORES: TIPOS DE PLACAS Y SISTEMAS DE ACABADO.

13.1 SUSTRATOS

13.1.1 OSB El OSB es un tablero estructural apto para gran variedad de aplicaciones constructivas e industriales, introducido en el mercado en el año 1981.

Es un compuesto de virutas de madera cortadas longitudinalmente, provenientes de leños de árboles de poco diámetro y de crecimiento rápido. Los tableros son orientados en tres capas perpendiculares entre sí, mezcladas con adhesivos fenólicos y poliuretánicos, prensados a alta temperatura y presión.

Es utilizado como diafragma de rigidización en tabiques, entrepisos y cubiertas y como base del sistema E.I.F.S., requiere la aplicación de barrera de viento y agua como protección hidrófuga.

Para más información, ver punto 8.2 “Rigidización” en el capítulo 8.

13.1.2 MULTILAMINADO También llamados terciados, contrachapados, plywood o compensados de madera, son elementos planos formados por capas de láminas de madera, con sus fibras orientadas perpendicularmente entre sí en las capas adyacentes. El número de capas es impar y éstas son unidas con adhesivos de distintas características; resistentes a la humedad. Presentan buena resistencia al corte y a la flexión en el plano, como también una elevada rigidez

Estos tableros pueden ser utilizados como diafragma de rigidización, en tanto se cuente con la información técnica del fabricante que garantice su resistencia; definiendo cargas y separación entre apoyos.

El MDF, o placas similares, no poseen capacidad estructural que les permita ser utilizadas como diafragmas de rigidización. En todos los casos requieren la aplicación de barrera de viento y agua como protección hidrófuga.

13.1.3 PLACAS DE FIBROCEMENTO Las placas de fibrocemento se componen de una mezcla homogénea de cemento

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Portland, sílice de cuarzo, y fibras de celulosa seleccionadas. La suma de estos componentes da por resultado un producto resistente a la intemperie y de estructura uniforme, debido a la fina granulometría de sus componentes. El endurecimiento del cemento se realiza dentro de hornos de autoclave, sometiendo las placas a una presión de vapor de agua de 10 bar, elevando la temperatura a 180° C durante 12 horas. La aplicación de este proceso le confiere al producto una excelente estabilidad dimensional y resistencia mecánica.

Como características adicionales, se puede mencionar que son placas con muy bajo mantenimiento, de muy buena trabajabilidad e incombustibles.

Las placas de cemento se proveen en una medida estándar de 1,20 m x 2,40 m en los siguientes espesores y aplicaciones:

• 6 mm: Cielorrasos de superficies reducidas, paredes en zonas húmedas y cenefas.

• 8 mm: Bajo techos, cielorrasos semi cubiertos y revestimientos.

• 10 mm: Fachadas, cerramientos y revestimientos exteriores. No trabaja como diafragma de rigidización (en caso de requerirlo), se aplica sobre las cruces de San Andrés o sobre OSB.

• 15 mm: Entrepisos, en el caso de que el mismo no necesite rigidización, si el mismo lo necesitara, la placa de cemento irá sobre el OSB.

13.1.3.1 PLACA DE FIBROCEMENTO ESTÁNDAR DE BORDES RECTOS La línea de placas estándar es fabricada según la Norma Argentina IRAM 11660. Es la placa ideal para recibir acabados texturados con juntas a la vista tomadas con sellador poliuretanico pintable. También es un excelente sustrato para el sistema E.I.F.S.

Sus espesores comerciales son de 6, 8 y 10 mm.

13.1.3.2 PLACA DE FIBROCEMENTO CON BORDES REBAJADOS Es utilizada para aplicaciones de junta tomada con masilla y cinta tramada de fibra de vidrio, posee sus bordes longitudinales rebajados y permite materializar superficies monolíticas de hasta 25 m2. Requiere la aplicación de revoques plásticos texturados o pinturas elásticas como acabado final. Es ideal para utilizar en cielorrasos exteriores como así también en interiores.

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Sus espesores comerciales son 8 y 10 mm.

13.1.3.3 PLACA DE FIBROCEMENTO CON BORDES RECTIFICADOS Y LIJADO SUPERFICIAL Esta placa se destaca por sus bordes rectificados y escuadrados y su superficie lijada; recomendada para fachadas con alta exigencia estética y aplicación de luz rasante.

Se comercializa en espesores de 10 mm.

13.1.3.4 PLACA DE FIBROCEMENTO PARA ENTREPISOS Está desarrollada para entrepisos, con bordes rectos y calibrada en espesor; ideal para soportar solados flexibles adheridos directamente sobre ella. Se recomienda únicamente para aplicaciones de cargas uniformemente distribuidas en usos de residencias u oficinas.

Con esta placa se pueden construir entrepisos livianos, versátiles y resistentes tanto en obras nuevas como así también en remodelaciones y ampliaciones de edificios existentes.

Se comercializa en espesores de 15 mm.

13.1.3.5 CONCEPTOS DE INSTALACION BASICOS PARA PLACAS DE FIBROCEMENTO

Las placas de cemento no trabajan como diafragma de rigidización, su instalación se debe realizar directamente sobre la estructura rigidizada con Cruces de San Andrés o bien sobre el diafragma de OSB o multilaminado fenólico, en ambos casos se debe instalar la barrera de agua y viento previamente al montaje de las placas.

Las placas se fijan a los montantes con 38 tornillos autoperforantes con cabeza fresadora y aletas de corte de 8x1 ¼” o 10x1 ½” según el siguiente esquema:

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13.1.3.5.1 Juntas a la vista

Previo al montaje es conveniente realizar un plano gráfico de replanteo de la estructura, tomando como referencia dinteles y ejes de simetría. En caso de realizar ajustes de módulos, efectuarlos en los extremos y niveles inferiores de la fachada. Cada placa debe ser colocada verificando su nivel de plomo y escuadra de manera independiente del resto.

Se debe disponer, como mínimo, una separación entre placas de 8mm, a fin de materializar las juntas, aplicando un sellador poliuretánico apto para pintar. Como terminación se pueden aplicar pinturas de buena calidad para exteriores, permeables al vapor, o revestimientos plásticos.

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13.1.3.5.2 Superficies continuas En el caso de requerir superficies continuas, las placas de fibrocemento admiten una terminación directa con base coat y malla (D.A.F.S)

D.A.F.S. es un "Sistema de Acabado de aplicación directa", permite realizar cerramientos exteriores de junta continua, tanto en construcciones nuevas, como para renovaciones de fachadas existentes. Permite generar una continuidad superficial de junta invisible para exteriores.

Para realizar este sistema se deberá utilizar placas de fibrocemento estándar, base coat bicomponente, malla tramada de fibra de vidrio de 1m de ancho y finish coat (revestimiento plástico) como capa de acabado final.

Preparación y mezcla del base coat bicomponente:

• Mezclar en un balde o recipiente limpio, base coat con cemento Portland en una relación de 2:1 hasta 1:1. Las superficies deben estar limpias, secas, libres de polvos, grasas, aceites y partículas sueltas.

• El tiempo de secado inicial es de 1 o 2 horas luego de haber mezclado el cemento. Dependerá de la temperatura y la humedad. Secado final: 1 a 4 días, dependiendo de la temperatura y humedad. Se recomienda realizar el trabajo por la mañana.

Procedimiento de instalación:

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• Aplicar una capa de base coat de 1mm de espesor con una llana sobre toda la superficie. Apoyar la malla tramada de fibra de vidrio de 1m de forma uniforme, desplegándola con la llana. La misma deberá ser aplicada en toda la superficie. Su función será distribuir las tensiones de forma uniforme. Realizar solapes de al menos 10 cm para proporcionar continuidad del mallado.

• Aplicar la segunda capa base coat de 1mm de espesor para cubrir la malla. • Una vez curado el basecoat, deberá aplicarse la terminación superficial,

finish coat (revestimiento plástico) en toda la superficie con llana.

13.1.3.5.3 Cielorrasos y cenefas Para cielorrasos con junta vista, pueden utilizarse placas de cemento de borde recto o borde rectificado de 8 mm de espesor. Para cielorrasos con junta invisible pueden utilizarse placas de cemento de borde rebajado mayor o igual a 8 mm respectivamente. La diferencia entre utilizar una placa de borde recto o una de borde rectificado radica en que estas últimas permiten resolver juntas de menor ancho y mejor definición.

La estructura se compondrá de perfiles PGC y PGU de 70 mm y 0,90 mm de espesor, vinculados por tornillos hexagonales de tipo punta mecha.

Para el montaje, se deben fijar a la losa velas rígidas compuestas por perfiles PGC de 70 x 0,90 mm cada 1 m de separación, vinculándolas mediante anclajes conformados por recortes de perfiles PGU de 70 x 0,90 mm y fijaciones a calcular. Las vigas maestras, de perfiles PGC 70 x 0,90 mm, deben ser colocadas cada 1,20 m de distancia, en sentido horizontal.

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Perimetralmente, se deben fijar perfiles PGU a muros o vigas mediante anclajes de expansión y perfiles PGC perpendicularmente a los perfiles PGU, separados 40 cm entre ejes.

Luego de colocada la estructura se prosigue con el montaje de las placas, disponiendo las mismas separadas entre sí 8 mm. Para todo el perímetro deberá dejarse una junta de dilatación de 10 mm.

Cada placa es fijada mediante 38 tornillos de cabeza fresadora punta mecha con alas 8x1 ¼”, partiendo desde la mitad de la placa.

La junta puede resolverse con un sellador poliuretánico apto para pintar, tomándose rehundida o enrasada y del espesor elegido, de acuerdo con la necesidad de acentuar o disminuir el aspecto de las juntas.

Donde no se necesite un sellado impermeable, la junta puede ir con el fondo de perfil conformado.

13.1.4 PLACAS DE CEMENTO CON MALLA Conformadas totalmente por cemento, llevan inmersa en ambas caras una malla de fibra de vidrio embebida, que se extiende sobre sus bordes redondeados y las hace más resistentes a la tracción y agresiones mecánicas.

El proceso de fabricación de las placas de cemento consta de las siguientes etapas:

o Dosificación. o Amasado. o Realización de la placa núcleo. o Colocación de la malla de fibra. o Fraguado inicial. o Corte. o Secado. o Paletización y embalaje.

Sus posibles usos son:

Fachadas Tabiques Cielorrasos

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Revestimientos

Las placas de cemento se fabrican en dos modelos:

• de 8 mm de espesor, 2400 mm de largo y 1200 mm de ancho. • de 12,5 mm de espesor, 2400 mm de largo y 1200 mm de ancho.

13.1.4.1 CONCEPTOS DE INSTALACION BASICOS PARA PLACAS DE CEMENTO CON MALLA Recomendaciones previas a la instalación:

Realizar una inspección general del lugar antes de comenzar con el procedimiento de instalación (verificación de cargas estructurales, posición de aberturas, posibles puentes térmicos, futuros pasos de instalaciones etc.).

Las tareas previas necesarias varían de sistema en sistema e inclusive dependen de las condiciones del lugar.

Se deberán utilizar los productos apropiados a cada tipo de obra:

o Exteriores o Interiores o Perfiles: es necesario que tengan apropiados tratamientos anticorrosivos. o Aislaciones: tener en consideración los requerimientos de resistencia al

fuego, acústica y aislación térmica. o Transportar las placas manualmente siempre de canto entre dos personas.

Apoyar las placas suavemente en el suelo evitando dañar las esquinas y bordes de la misma.

o Cumplir con las normas de seguridad e higiene en todo momento. Consultar la apropiada hoja de producto y hoja de seguridad del material.

Todas las especificaciones descriptas aquí dependerán de las condiciones del clima. No realizar las tareas húmedas con temperaturas menores a los 5°c.

Formatos de corte:

De las placas:

Marcar con un lápiz y una regla la línea del recorte deseado sobre la placa. Utilizar una cuchilla o trincheta para marcar hasta la malla en uno de los lados. Quebrar

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haciendo presión sobre una base plana. Luego cortar la malla del otro lado de la placa.

Para una mejor terminación de los bordes, por ejemplo para cantos visibles, utilizar una sierra circular manual con expulsión de polvo o una sierra caladora con acción orbital. Se recomienda utilizar disco diamantado o disco de carburo.

Para hacer recortes para paso de cañerías o cableado, se deberá utilizar una sierra caladora con mecha copa o serrucho de punta. El diámetro de la abertura debería ser aproximadamente 10 mm más grande que el diámetro del caño. El espacio que queda entre el caño y el recorte se deberá rellenar con sellador acrílico o poliuretánico.

Fijación con tornillos:

Fijar las placas de cemento a la estructura metálica con tornillos especiales para placas de cemento, punta mecha, con tratamiento anticorrosivo. La separación entre placas debe ser de 3 a 5 mm.

Colocar primero los tornillos del centro de la placa, separados entre sí un máximo de 250 mm, y luego proseguir hacia los lados hasta llegar a los bordes (distancia mínima a borde 15 mm). Durante la instalación asegurarse que las placas están bien asentadas sobre la estructura y que los tornillos no queden demasiado apretados.

Generalmente no es necesario realizar previamente orificios en las placas ni en los perfiles, aunque esta práctica puede ser necesaria si los perfiles fueran de un espesor mayor de 2 mm. (de acuerdo al cálculo estructural).

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Disposición de las placas:

Aplicar las placas de cemento horizontal o verticalmente trabadas entre sí. En esquinas, colocar la primer placa con el borde fuera de la estructura 12.5 mm,

para el encuentro con la placa de la otra cara de la edificación. Dejar un espacio de 3 a 5 mm entre placa y placa utilizando un elemento

espaciador. Cuando se coloque la siguiente fila de placas asegurarse que las juntas de la fila

inferior queden desplazadas al menos un espacio entre perfiles respecto de la fila superior de placas.

Si las placas se colocaran verticalmente, ésta traba deberá ser de al menos 40 cm.

Tratamiento de las juntas:

Para el tomado de juntas se deberá utilizar:

o Basecoat o Cinta tramada de fibra de vidrio resistente al álcalis de 10 cm de ancho y de 60

grs/m2

Inmediatamente después del emplacado, se debe realizar el tomado de juntas. Para ello se deberá:

Aplicar una mano de Basecoat sobre un tramo amplio a lo largo de la junta. Inmediatamente después, asentar cinta tramada especial para juntas sobre el

Basecoat fresco. Tapar las cabezas de los tornillos con Basecoat.

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Sistemas de junta abierta:

Se pueden utilizar las placas de cemento para realizar un tratamiento de junta abierta. Se recomienda utilizar una barrera de agua y viento y aplicar la malla de refuerzo y el Basecoat.

Aplicación del Basecoat y la malla de refuerzo:

Para la terminación se deberá utilizar:

o Basecoat o Cinta tramada de fibra de vidrio resistente al álcali de 60 grs/m2 o Malla tramada de fibra de Vidrio resistente al álcalis de 120 a 130 grs/m2

La superficie de la placa de cemento deberá estar seca, limpia, y libre de polvo.

El tomado de juntas deberá estar suficientemente fraguado y seco.

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Cubrir toda la pared con Basecoat utilizando una llana dentada, creando una capa de un espesor de 5 mm. El ancho de la llana dentada debe ser de 10 mm.

Inmediatamente después aplicar con cuidado la malla teniendo en cuenta que no se arrugue; alisando con llana metálica de manera que quede embebida en el Basecoat.

Después de fraguado aplique una capa de terminación de 1 a 2 mm de espesor con llana lisa para cubrir imperfecciones o transparencias de la malla.

Cuando estos pasos se hayan completado la malla de refuerzo quedará entremedio del Basecoat para fortalecer toda la superficie contra agresiones mecánicas evitando fisuras a largo plazo.

Se recomienda un tiempo de curado de 1 día por mm de espesor por recubrimiento de Basecoat, antes de realizar la terminación final.

Terminación final:

Luego de la aplicación del Basecoat y el correcto secado del mismo, se puede aplicar una pintura o finish texturable.

Recomendaciones específicas para fachadas:

En estos casos se recomienda utilizar una barrera de agua y viento para evitar las filtraciones de aire y / o inclusiones accidentales de agua dentro del sistema.

Comenzar la colocación desde el pie del muro de manera envolvente. Solapar todas las juntas verticales y horizontales un mínimo de 10 cm., tal como lo indican los fabricantes de estas membranas.

Asegurar la membrana con cinta adhesiva u otro pegamento e inmediatamente proceder a colocar la placa de cemento.

Con las placas de cemento se podrán llevar a cabo tanto el sistema de terminación EIFS como el sistema DEFS.

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Recomendaciones específicas para cielorrasos:

Para cielorrasos con junta tomada, pueden utilizarse placas de cemento de 8 mm de espesor.

La estructura se compondrá de perfiles PGC y PGU de mínimo 0,90 mm de espesor, vinculados por tornillos hexagonales de tipo punta mecha.

La malla de refuerzo no es indispensable, puesto que el cielorraso no recibirá la carga de viento perpendicular a la superficie. Se deberá realizar un correcto tomado de juntas y luego cubrir la superficie con 2 o 3 mm de Basecoat para emparejar la superficie y luego darle la terminación.

En cielorrasos sobre piscinas interiores se recomienda proteger las estructuras metálicas de la acción de la corrosión del vapor del cloro, pintando las mismas con una pintura epoxi.

13.1.5 SIDING DE FIBROCEMENTO Se produce en tablas de 3,60 m x 0,20 m con superficie lisa o texturada símil madera, en 6 mm y 8 mm de espesor.

Su composición es la misma que las placas de firbocemento, como así también sus características.

13.1.5.1 CONCEPTOS DE INSTALACION BASICOS PARA SIDING DE FIBROCEMENTO

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El siding es un revestimiento exterior de tablillas de cemento traslapadas que puede colocarse como revestimiento exterior, sobre el diafragma de rigidización. Dichas tablillas deben atornillarse a la estructura principal, la cual estará dispuesta cada 40 cm.

Antes de colocar la primera tabla de siding, se deberá fijar un listón de inicio de 5 cm x 6 mm u 8 mm de espesor sobre los perfiles, en el extremo inferior de todo el perímetro del revestimiento, para generar la inclinación a la primera hilada.

Las placas se deben instalar de abajo hacia arriba, solapándolas ente si 30 mm y dejando ocultos de esta manera los puntos de fijación. Las juntas verticales deben colocarse alternadamente sobre la estructura para obtener un mejor resultado estético.

Las tablillas se fijan en la parte superior utilizando tornillos autoperforantes con alas y cabeza fresadora. La ubicación de los puntos de fijación deberá estar como mínimo 15 mm del borde superior de la tabla, y en coincidencia con los perfiles de la estructura.

Los encuentros en esquina pueden resolverse a inglete o mediante la colocación de fajas de placa de cemento de 10 cm x 240 cm x 10 mm, fijadas a ambos lados del ángulo, trabajando la arista viva con cantonera, masilla acrílica y sellador.

Para el encuentro en esquina en inglete, se debe realizar el corte de la placa - previo a su colocación - con una ingletadora en doble ángulo inclinado y fijarla a la estructura haciendo coincidir los bordes exteriores.

En puertas y ventanas, perimetralmente a los vanos, se deberán reconstruir los bordes de antepechos y dinteles con una faja de terminación, tanto del lado interno como del externo.

Para el acabado final se puede aplicar una pintura al látex para exteriores o tintas para madera. En este caso es conveniente darle el color antes de la instalación del siding.

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Se podrá incorporar bajo el siding una capa de aislación continua con placas de EPS de 2 cm de espesor y 20 kg/m3 de densidad, fijada al OSB con tornillos y washers. La sujeción de las tablillas de siding será con tornillos de ala de 12 x 2.5’’ de largo; tomando todas las capas hasta el perfil PGC (tres filetes libres del tornillo). En caso se utilice un poliestireno de mayor espesor, se deberá consultar al fabricante de tornillos cuál es el largo indicado de la fijación.

13.1.6 CHAPA ONDULADA La influencia de la inmigración inglesa en la Patagonia, trajo consigo una tipología de viviendas con estructura de madera tipo balloon frame, revestidas en el exterior con chapa sinusoidal, convirtiéndose en una estética arquitectónica representativa de la región. Actualmente, dicho revestimiento de chapa ha extendido sus aplicaciones y no

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sólo se lo observa en la arquitectura residencial, sino también en la comercial e institucional.

Asimismo, se encuentran en el mercado otros sistemas de revestimientos metálicos que se pueden instalar atravesando el diafragma de rigidización. Habitualmente llevan una estructura secundaria que será fijada a los montantes.

13.2 SISTEMAS DE ACABADO

13.2.1 SISTEMA E.I.F.S. (Exterior Insulation Finishing System) El revestimiento exterior EIFS (Exterior Insulation and Finishing System), se caracteriza por ofrecer terminaciones similares a un revoque exterior, con la ventaja adicional de un aislamiento térmico continuo exterior que rompe los puentes térmicos y optimiza el funcionamiento del sistema.

El sistema como tal posee otras denominaciones (asociadas a criterios de idioma, etc.), como SATE, ETICS, o Sistemas de Aislamiento y Acabado Exterior; aunque todas ellas se refieren al mismo concepto de sistema de aislamiento térmico continuo por el exterior.

13.2.1.1 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA: Básicamente, el sistema comprende los siguientes componentes, instalados sobre el diafragma de rigidización OSB, cubierto con la barrera de agua y viento:

1. Sustrato (placas de OSB, multilaminado fenólico, de cemento, o fibrocemento)

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2. Placas de EPS - Poliestireno Expandido, cuyo espesor y densidad varía de acuerdo a la necesidad de protección térmica. Usualmente 20 ó 25 mm de espesor y 20 kg/m3 de densidad.

3. Sujeción de las placas al sustrato por medio de tornillos con una arandela plástica (washer).

4. Base Coat o Capa base: mezcla de cemento con polímeros. 5. Malla de fibra de vidrio embebida en el base coat aportando resistencia mecánica

al recubrimiento. Su espesor y gramaje, varía de acuerdo con el nivel deseado de resistencia al impacto.

6. Finish Coat o Acabado final: Revoque elastomérico altamente elástico y disponible en gran variedad de colores y texturas.

7. Accesorios en PVC o aluminio como perfiles esquineros de arranque, cantoneras y perfiles botaaguas.

ANTECEDENTES DE USO:

Después de la Segunda Guerra Mundial, Europa pasó por una situación económica difícil. La escasez de combustible condujo a un aumento del costo de la energía, lo que implicó la necesidad de encontrar una solución para mejorar el aislamiento de los hogares, evitando así el aumento del consumo de combustible. Así, se arribó a la conclusión de que el aislamiento era más eficaz si se aplicaba en el exterior de la fachada.

En el siglo XX, durante la década del 40, surgió en Suecia un sistema de aislamiento térmico para las fachadas exteriores consistente en lana mineral, revestida con un enlucido de cemento y cal.

Según algunos autores, el responsable del desarrollo de los sistemas de yeso reforzado con la capa de poliestireno fue Edwin Horbach. En un pequeño laboratorio que había construido en el sótano de su casa, Horbach probó diferentes composiciones de yeso junto con productos varios de refuerzo y materiales de aislamiento. En los años 50, después de contactarse con un fabricante alemán de poliestireno expandido, su sistema de aislamiento térmico comenzó a ser difundido y utilizado.

El primer uso de un sistema de revestimiento y aislamiento térmico desde el exterior a gran escala se llevó a cabo en Alemania a finales de 1950. La aplicación fue diseñada para impedir que los granos de azúcar en silos se pegasen por la acción de la condensación. El

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primer uso doméstico, también en ese país, se llevó a cabo a principios de la década siguiente.

El sistema fue introducido en Estados Unidos en los años 60 por Frank Morsilli, fundador de Dryvit Systems, Inc. Este método tuvo que someterse a algunos cambios que permitieran su adaptación al tipo de edificio existente, como así también al mercado de ese país.

Desde entonces, y especialmente después de la crisis del petróleo en los años 70, estos sistemas que ahorran energía y regulan el ambiente interior de los edificios, se han utilizado desde Siberia hasta Arabia Saudita.

Actualmente, de acuerdo con la EIMA (EIFS miembros asociación de la industria), 30% de todas las fachadas de Estados Unidos están recubiertas con este sistema.

Fuente: http://www.futureng.pt/etics

13.2.1.2 COMPONENTES DEL SISTEMA: SUSTRATO:

Es aquella superficie donde se va a apoyar la aislación térmica del EIFS. Se utilizan generalmente placas OSB o multilaminados fenólicos, revestidas con membrana para agua y viento, como también placas de cemento o fibrocemento. La utilización de este tipo de placas como sustrato implica el empleo de rigidización con Cruces de San Andrés para tomar las cargas horizontales. En ningún caso se podrá pegar la placa de EPS directamente sobre el OSB o multilaminado fenólico, eliminando la función imprescindible de la barrera para agua y viento.

Asimismo, es fundamental que el EPS se aplique sobre un sustrato continuo.

AISLACIÓN TÉRMICA:

Son planchas de poliestireno expandido (EPS) que se fijan al substrato, para luego aplicar sobre estas el Base Coat y el Finish Coat. La fijación del EPS al sustrato se efectúa con sistemas de fijación mecánica (tornillos + arandelas plásticas).

Las dimensiones de las placas de EPS deben ser de un ancho máximo de 600 mm y una longitud máxima de 1200 mm.

http://www.futureng.pt/etics

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La longitud de los tornillos con los cuales se fijará el EPS al sustrato a través de la arandela plástica, dependerá del espesor del EPS.

La densidad mínima recomendada del EPS es de 20 kg/m3. El espesor del EPS dependerá de las exigencias de aislación térmica.

FIJACIONES:

Las fijaciones del sistema pueden ser mecánicas (tornillos con arandelas plásticas ó washers).

BASE COAT:

Es un producto cementicio modificado con polímeros sintéticos, adiciones minerales y aditivos. Sus principales características son: excelente adherencia, flexibilidad, dureza, plasticidad y repelencia al agua.

Comercialmente el Base Coat, habitualmente se presenta en tres formatos.

Monocomponente: Bolsa de Base Coat, mezcla en polvo cuya composición es cemento gris, polímero y aditivos, listos para agregar agua y aplicar directamente.

Bicomponente: El producto se presenta en dos partes. Por un lado, el polvo, y por otro, la emulsión acuosa.

Sólo emulsión acuosa de polímeros acrílicos, para mezclar con cemento en polvo, según la dosificación sugerida por fabricantes.

MALLA DE FIBRA DE VIDRIO:

Las mallas de fibra de vidrio de refuerzo poseen una impregnación con una resina que evita el ataque y la acción de los álcalis del cemento presente en el base coat, y estabiliza dimensionalmente la malla. Habitualmente se las denomina “mallas álcalis resistente”

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Estas mallas completan al sistema mejorando su comportamiento ante las variaciones térmicas, su resistencia mecánica y a los impactos. En zonas de zócalos se emplean dos capas de malla, o una sola malla más resistente.

Existen dos tipos de malla de fibra de vidrio:

• Malla normal:

Se presenta en distintos gramajes dependiendo de la resistencia al impacto. Posee una masa por metro cuadrado de 120 a 160 gr/m2.

• Malla de refuerzo:

Utilizada en zonas expuestas a impactos, como zócalos, tramos inferiores de fachada, etc, es una malla de mayor gramaje, cuya masa por unidad de superficie va desde los 200 a los 320 gr/m2.

FINISH COAT O ACABADO FINAL:

Sobre el Base Coat, se pueden aplicar pinturas de exteriores o revoques plásticos texturados. Estos revoques elastoméricos con color y textura incorporada, son impermeables y ofrecen una amplia carta de colores y texturas.

Se pueden aplicar con llana metálica, diluido con rodillo o con soplete para texturar. El fabricante, según el tipo de terminación, especificará su aplicación y sus rendimientos por m2.

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13.2.1.3 INSTALACIÓN DEL SISTEMA EIFS: FIJACION DE PANELES DE EPS CON ANCLAJES MECÁNICOS:

Los sujetadores mecánicos son tornillos con una arandela plástica. Quedarán correctamente colocados cuando la misma se encuentre levemente hundida en la superficie del panel de EPS, sin dañarlo.

La separación de los sujetadores y su cantidad por m2 dependerá de los requisitos de las cargas de viento. También influirán las esquinas y la altura.

Las esquinas siempre deberán estar reforzadas. La cantidad de tornillos por m2 será determinada en función de las presiones de viento que soporte la construcción, como mínimo 6 por m2.

FIJACION DE PANELES DE EPS CON ADHESIVO: (solamente para sustrato de placa de cemento)

Para poder aplicar el EPS con adhesivos se necesitará un sustrato apto, como por ejemplo placas de cemento. Los paneles de EPS no se deben pegar a la barrera de agua y viento, debiendo fijarse en este caso con fijaciones mecánicas, tal como se ha descripto anteriormente.

Se utilizará como adhesivo el mismo Base Coat, que se aplicará luego encima de las placas de EPS.

Las juntas de los paneles EPS no se deben superponer con las juntas de las placas de cemento. En el patrón de aplicación, la distancia entre juntas del EPS y del sustrato debe tener ser de no menos de 15 cm.

El Base Coat adhesivo se aplicará con llana dentada sobre el reverso del panel de EPS, y usando dicha llana para quitar el exceso de adhesivo de los bordes de las placas.

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Se debe asegurar también que los bordes de los paneles de EPS estén limpios antes de colocarlos, presentándolos estrechamente para evitar espacios. La existencia de adhesivo entre juntas de los paneles de EPS puede causar grietas

y puentes térmicos, por ello, es muy importante que los paneles EPS estén bien pegados al sustrato, ya sea con anclajes mecánicos (sustrato OSB o multilaminado + barrera de agua y viento) o mediante adhesivo Base Coat (sustrato placa de cemento).

La aplicación con adhesivo asegura una fijación completa de la plancha de EPS al sustrato, distribuyendo en toda la superficie las cargas de viento, en tanto que la fijación mecánica las distribuye concentradamente.

JUNTAS DE CONTROL:

Se dispondrán juntas de control cada 4,80 m de forma vertical y 4,80 m de forma horizontal.

La junta deberá trasladarse a la superficie del sustrato, garantizando la coincidencia con la junta de las placas de soporte y cubriendo con un sellador.

APLICACIÓN DEL BASE COAT:

Luego de que los paneles de EPS hayan sido vinculados al sustrato, deberán limpiarse eliminando todo tipo de residuos para permitir la adherencia del Base Coat.

Seguir las indicaciones del fabricante para la preparación y rendimiento del Base Coat.

o Utilizar agua limpia no salitrosa (en el caso de Base Coat que requiera agregado de agua)

o Mantener las proporciones de agua aconsejadas. o No aplicar a temperaturas ambientales inferiores a 10°C, ni superiores a

30°C. o No aplicar sobre soportes helados o que se encuentren a temperatura muy

elevada. o No aplicar si llueve o está por llover, ni en días de intenso frío, calor o

fuertes vientos. o No exceder el espesor recomendado.

El Base Coat será aplicado en una capa de 2 a 3 mm de espesor con llana metálica y en ningún caso puede aplicarse como acabado final.

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EMBEBIDO DE MALLA Y REFUERZOS:

Una vez seleccionado el tipo de malla, ésta debe embeberse en el Base Coat sobre el panel de EPS y solaparse con la malla contigua no menos de 75 mm. El proceso se inicia aplicando sobre el EPS una capa de Base Coat húmedo. Antes de que se seque, se aplica la malla de fibra de vidrio haciéndola penetrar en el espesor, pasando luego la llana para embeberla en el mismo.

La aplicación debe hacerse del centro hacia las orillas de la malla de refuerzo, con el fin de evitar arrugas en la misma.

Se deben reforzar con recortes de malla los ángulos de los vanos de puertas y ventanas. En las aristas se deben colocar cantoneras de PVC, o un refuerzo con doble malla.

APLICACIÓN DE PINTURA, FINISH COAT O ACABADO FINAL:

Luego de transcurrida una semana de aplicado del Base Coat, se aplica el acabado final. Antes de realizar la terminación se debe asegurar que la mezcla base esté seca, sin irregularidades y libre de eflorescencias. Se pueden aplicar pinturas de exteriores o finish texturados con color.

Se recomienda siempre seguir las instrucciones de los fabricantes para mezcla, preparado, aplicación y rendimientos.

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CAPÍTULO 14. REVESTIMIENTOS INTERIORES. PLACAS DE YESO Y SUS ACCESORIOS.

14.1: PLACAS DE YESO

14.1.1: Definición Son placas fabricadas industrialmente mediante un proceso de laminación continua de una mezcla de yeso, agua y aditivos en una lámina de cartón doblada sobre sus bordes longitudinales y colada sobre la otra cara.

Las placas de yeso deben ser producidas de acuerdo con las siguientes Normas:

IRAM 11643. Placas de yeso. Requisitos IRAM 11644. Placas de yeso. Métodos de ensayo. IRAM 11645. Placas de yeso resistentes a la humedad. Requisitos y métodos de

ensayo.

14.1.2: Especificación La especificación de las placas de yeso debe respetar los siguientes valores, según Normas IRAM 11643 e IRAM 11645:

Características geométricas Tolerancia Límite

Espesor 9,5 mm + /- 0,5 mm -- 12,5 mm + /- 0,6 mm -- 15 mm + /- 0,6 mm --

Ancho +0 /-5 mm máximo de 1200 mm

Largo +0 /-5 mm máximo de 3600 mm

Escuadría ≤ 2,5 mm/m de ancho --

Rebaje (1) Ancho mínimo 40 mm

máximo 80 mm

Espesor mínimo 0,6 mm máximo 2,5 mm

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Características Límites

Espesor de la placa (mm)

9,5 12,5 15

Masa x unidad de superficie (Kg / M2) según Norma IRAM 11643

Mínimo 6,5 a 9 8 a 12,5 10 a 14,5 Máximo 9 12,5 14,5

Variación máxima en relación a la medida de las muestras en un lote.

+ / - 0,6 %

Carga mínima de rotura por flexión (N) según Norma IRAM 11643

Longitudinal

360 500 650

Transversal 140 180 220

Resistencia al choque duro según Norma IRAM 11643 20 mm de huella

Características Valores Absorción máxima de agua para placa resistente a la humedad (RH) - % - según Norma IRAM 11645

< 5

Absorción superficial máxima de agua para placa resistente a la humedad (RH) para ambas caras de la placa - característica facultativa - (g/m2) según Norma IRAM 11645

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14.1.3: Tipos de placas

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Tipo Código Aplicación Standard PYE Ambientes secos

Resistente a la humedad PYRH

Ambientes húmedos por tiempo limitado en forma intermitente

Resistente al fuego PYRF

Ambientes secos necesitados de un mayor rendimiento en relación al fuego

Desmontable Desmontable Cielorrasos desmontables

14.1.4: Tipos de bordes

REB: Borde longitudinal rebajado CUA: Borde transversal recto

14.2: MASILLAS PARA JUNTAS Y ADHESIVOS

14.2.1: Definición Son masillas específicas para la terminación de juntas entre placas de yeso. Estas masillas deben de ser utilizadas con cintas de papel microperforado.

La utilización de las masillas y cintas para juntas asegura un excelente nivel de terminación.

En ningún momento debe utilizarse yeso en polvo o enduido para el tomado de las juntas.

14.2.2: Tipos de masillas

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Diseño Características Utilización

Masilla para junta en polvo secado rápido (corto tiempo de secado entre manos).

Masilla para junta en polvo secado lento (largo tiempo de secado entre manos

Tratamiento de juntas entre placas en paredes, cielorrasos y

revestimientos. Debe ser mezclada con agua para su preparación.

Masilla para juntas lista para usar.

Tratamiento de juntas entre placas en paredes, cielorrasos y

revestimientos. No se necesita agregar agua para su preparación.

Adhesivo

Para revestimientos a través del pegado de placas en mampostería

y estructuras de hormigón. Debe agregarse agua para su

preparación.

Sellador ignífugo acústico

Sellado perimetral de tabiques, revestimientos y cielorrasos, con

alta exigencia acústica y/o resistencia al fuego.

14.3: CINTAS

14.3.1: Tipos de cintas

+ Cinta de papel microperforada. Tratamiento de juntas entre placas.

+ Cinta de papel microperforada con refuerzo metálico. Refuerzo de ángulos salientes.

+ Cinta de aislamiento (banda acústica). Aislación de los perfiles en los perímetros de las paredes, cielorrasos y revestimientos.

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Se deben utilizar sólo las cintas aprobadas por los fabricantes de placas de yeso.

14.4: PERFILES En caso que se proyecten tabiques interiores no portantes, y para la estructura de cielorrasos de placa de yeso, se utilizarán perfiles producidos de acuerdo a la norma IRAM IAS U 500 243-2009: “Perfiles abiertos de chapa de acero cincada o revestida de aleación aluminio-cinc, conformados en frío, para uso en interior de edificios en estructuras de sistemas de construcción en seco. Requisitos generales.”, siguiendo las indicaciones de colocación de fabricantes de placas de yeso. Se debe recordar que estos perfiles no son aptos para recibir placas de cemento, por lo tanto, en caso de que estos tabiques no portantes deban recibir en una o sus dos caras placas cementicias, los perfiles a utilizar deberán poseer un espesor de chapa base de 0,9 + recubrimiento.

En los tabiques interiores no portantes se podrán también utilizar perfiles no portantes del tipo PGC de 70 mm de alma, y espesores de chapa de 0,9 mm de chapa base. En este caso, los tabiques pueden ser panelizados y llevados a la obra desde taller. En el caso de tabiques realizados con perfiles de la IRAM IAS U 500-243-2009, se realizarán in situ.

Para más información sobre procedimientos de montaje, herramientas, accesorios, etc por favor consultar el “Manual de Instalación de sistemas de construcción en seco con placas de yeso”, disponible para descargar en nuestra página Web: http://bit.ly/ManualInstalacionINCOSE

http://bit.ly/ManualInstalacionINCOSE

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CAPÍTULO 15. INSTALACIONES DE AGUA, GAS, ELECTRICIDAD Y SANITARIAS

15.1 PASAJE DE LAS INSTALACIONES La estructura de Steel Framing está conformada por perfiles PGC, que se solicitarán al fabricante con las perforaciones (con medida y separación normalizada por IRAM) para el paso de cañerías, según lo explicado en el capítulo 2 “El acero como material estructural - Perfiles conformados en frío”.

Dentro de los tabiques se podrán albergar las instalaciones de electricidad, gas y sanitarias, cumplimentando con los requerimientos de diseño específicos y con las normativas vigentes para cada una de ellas.

15.2 RECOMENDACIONES DE DISEÑO E INSTALACIÓN Las cañerías de cobre como los caños negros no deberían estar en contacto directo con la estructura de acero, debiendo ser separadas por arandelas de PVC, aislantes de plástico, aislantes de espuma u otros métodos aprobados, a los efectos de evitar el par galvánico. Asimismo, se deberá evitar la ubicación de cajas de conexiones eléctricas enfrentadas que pudieran origina un puente acústico.

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Para la fijación de cañerías de instalaciones sanitarias, existen sistemas específicamente diseñados para el sistema constructivo Steel Framing, que permiten realizar instalaciones sanitarias sencillas, rápidas y firmes en el interior de los tabiques en seco.

Son soportes de multilaminado fenólico hidrófugo, laqueados para su mayor durabilidad, que sirven de base a las piezas que fijan la instalación. Su modulación es de 40 cm entre montantes. También incluye las abrazaderas y accesorios para cada tipo de artefacto y sus cañerías.

Según el artefacto a instalar se determinará la ubicación de los soportes y los accesorios, respetando las indicaciones de los fabricantes.

En el caso de cañerías de desagüe cloacal o pluvial, se deberá tener en cuenta en la etapa de proyecto su ubicación para evitar la perforación de perfiles, pues el diámetro de dichas cañerías dará a lugar a una perforación que debilita el alma del perfil, y se deberán

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reforzar los mismos según lo explicado en el capítulo 9 del presente manual: “Tipos de entrepisos y escaleras”.

15.3 BOMAS PRESURIZADORAS El uso de bombas para presurización de caudal de agua, permite no sobrecargar la estructura con un tanque de reserva elevado. Tradicionalmente las instalaciones poseían tanques elevados para abastecer toda una casa. Con el correr del tiempo se fue incorporando un nuevo concepto, que es el de instalar un tanque cisterna acompañado de un presurizador de agua, logrando así abastecer a toda la vivienda. Sumado a esto, las nuevas tendencias en concepto de confort de baños y cocinas van de la mano de una óptima presurización de una instalación.

Aplicaciones:

Aumento de la presión en forma automática en toda la casa. En instalaciones hidráulicas nuevas y ya existentes que presentan obstrucciones

con el paso del tiempo.

Fotos gentileza Rowa S.A.

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CAPÍTULO 16. ENSAMBLADO DE ABERTURAS

Siendo el Steel Framing un sistema constructivo abierto, es compatible con todo tipo de carpinterías; sean de aluminio, PVC o madera.

La principal ventaja ofrecida por esta tecnología constructiva es la exactitud del vano, determinado de antemano en la documentación, lo que permite contratar las carpinterías en la etapa de proyecto. No es necesario esperar que los tabiques estén montados para tomar las medidas, como sucede con la construcción tradicional.

El fabricante de carpinterías determinará cuál es el huelgo que deberá dejarse alrededor, el cual será rellenado con sellador poliuretánico y cubierto por un contramarco; dependiendo del tipo de carpintería.

En el mercado hay una gran variedad de carpinterías y su instalación varía según los distintos tipos de revestimientos o terminaciones exteriores. Presentamos aquí las más utilizadas.

En algunos casos se utiliza un premarco de madera para absorber el espesor del revestimiento, como en el caso del EIFS, aunque esto no es imprescindible.

En caso de utilizar carpinterías de aluminio, se deberá cuidar que los perfiles no queden en contacto con las mismas, a fin de evitar el efecto de par galvánico. Esto puede resolverse pintando el perfil, o colocando entre ambos una placa que impida el contacto.

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Con respecto a las carpinterías interiores, existen en el mercado numerosas líneas que ofrecen productos específicos para construcción en seco, tanto para puertas de abrir con marcos de aluminio regulable, o bien para puertas de embutir con un cajón lateral con perfiles para permitir el emplacado.

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CAPÍTULO 17. TERMINOLOGÍA AISI: sigla de American Iron and Steel Institute (Instituto del Hierro y Acero de Estados Unidos).

Alero: proyección horizontal del techo medido desde la cara del muro exterior hasta el borde exterior del techo.

Ancho efectivo: ancho plano de una rama de un perfil conformado en frio, deducidos los sectores afectados por el pandeo localizado.

Ancho plano: ancho de una rama de un perfil conformado en frío, en su plano y excluyendo los pliegues.

Ancho total: ancho total de una rama de un perfil conformado en frío, incluyendo el o los pliegues.

Anclaje de succión o tracción: pieza de acero que conecta los muros de Steel Framing a la fundación. Esta pieza debe estar diseñada para transmitir los esfuerzos de tracción y de corte generados por las fuerzas actuantes sobre la estructura, a dicha fundación. Esta transmisión puede hacerse mediante un anclaje químico o mediante la inserción directa del anclaje de succión dentro de la fundación.

Anclaje químico: sistema de anclaje formado por una varilla metálica y un adhesivo que permite vincular con el sustrato, generalmente hormigón, al anclaje de tracción

Angulo de vinculación: pieza corta de acero en escuadra que se utiliza típicamente para conexiones, por ejemplo entre las vigas de entrepiso y los bloqueos sólidos

Área efectiva: área total de las partes del perfil de acero que se asume no sufren pandeo local. Es un criterio aproximando que permite evaluar el efecto de los pandeos locales, sin ser teóricamente exacto.

Ático: espacio, generalmente no habitable, que queda entre la cubierta inclinada y el cielorraso de una construcción. Según la zona bioclimática, podrá trabajarse con el criterio de ático ventilado o ático frío.

Balloon frame: sistema constructivo liviano en madera que conforma un entramado o estructura de sostén para recibir revestimientos y aislaciones.

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Barrera de agua y viento: membrana que deberá proteger la construcción de la penetración de agua y aire, y también ser permeable al vapor. Se coloca habitualmente por encima del OSB o diafragma de rigidización, o bien bajo el revestimiento exterior.

Barrera de vapor: lámina o barrera que ofrece gran resistencia al paso del vapor de agua, para evitar las condensaciones intersticiales.

Bloqueador o blocking: elemento para evitar la rotación de los perfiles, se puede materializar con perfiles PGC y PGU. Se coloca entre montantes en los extremos de los paneles y entre vigas de entrepiso.

Cabio: elemento estructural de la cubierta, que funciona como una viga en la dirección de la pendiente, apoyada en un panel en su parte inferior, y en una viga maestra, generalmente doble, en la parte superior.

Cabriada: estructuras de techo, reticuladas y realizadas con perfiles de acero. En algunos países se denominan cerchas.

Cargas o acciones permanentes D (dead): cargas en las cuales las variaciones a lo largo del tiempo son raras o de pequeña magnitud y tienen un tiempo de aplicación prolongado

Cartela: placa de acero de refuerzo que se coloca en la unión del PGC montante de borde el panel, el PGU solera, y el fleje de la cruz de San Andrés. Su función es de refuerzo y para ampliar la superficie de fijación de los tornillos

CAT: Certificado de aptitud técnica. Documento emitido por la Dirección de Tecnología de la Subsecretaría de Vivienda de la Nación, que caracteriza a un sistema constructivo industrializado determinado, para que pueda ser utilizado en obras financiadas con fondos del Estado. Si bien el Steel Framing es un sistema abierto y con antecedentes de más de dos décadas en nuestro país, algunos municipios exigen la presentación de este certificado para autorizar la construcción de viviendas.

Clinching: designación en inglés de la operación de abrochado de bordes de perfiles o planchas de acero por medio de herramientas especiales de tipo tenaza.

Correa: elemento estructural de cubierta que se coloca en forma perpendicular a la dirección de la pendiente, con separaciones variables de acuerdo al tipo de cerramiento. Las correas se apoyan en cabriadas o en cabios.

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Corrosión: proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto.

Cripple: recorte de PGC que recompone la estructura por debajo del antepecho del vano hasta la solera inferior, y por encima de la solera dintel hasta la viga dintel.

Cruces de San Andrés: flejes diagonales tensados que toman las cargas laterales y rigidizan los paneles y también las estructuras de cubiertas inclinadas

Cumbrera: línea horizontal formada por la unión de bordes superiores de dos partes de techos en pendientes opuestas

Diafragmas: se definen como diafragmas estructurales los entrepisos, cielorrasos y techos que al estar formados por placas de calidad estructural, poseen capacidad para resistir fuerzas de corte en su plano generadas por el viento, los sismos u otras causas.

EIFS Exterior Insulation Finish System: sistema de aislamiento exterior que proporciona una barrera resistente a la intemperie, compuesto por adhesivos o fijaciones, paneles de aislamiento, capa base con malla de refuerzo y un acabado acrílico

Espesor: espesor de la chapa de acero base, excluyendo cualquier revestimiento.

Fleje: cinta de acero plano, de espesor y ancho determinados por el cálculo, y que se emplea típicamente como arrostramiento y elemento de bloqueo que transfiere cargas por tracción. Es el componente de las cruces de San Andrés.

IAS: Instituto Argentino de Siderurgia

Jack: montante donde apoya la viga dintel. Está conformado por uno, dos o tres perfiles PGC según el diseño estructural.

King: pieza formada por el PGC (montante) que llega hasta la solera superior del panel y las piezas jack que sirven como sostén de la viga dintel.

King doble: compuesto de dos PGC jacks y un PGC montante.

King triple: compuesto de un PGC jack, un PGC jack doble (unidos por las almas) y un PGC montante.

Losa: placa plana de hormigón simple o de hormigón armado.

Luz: distancia horizontal libre entre apoyos de un elemento estructural.

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Montante: perfil PGC componente del entramado estructural de muros, generalmente en posición vertical y que se conecta en sus extremos con perfiles solera.

Multilaminado fenólico: placas formadas por laminas delgadas de madera adheridas entre sí por cola fenolica, también llamado terciado.

OSB: tablero de virutas orientadas aglomeradas bajo la aplicación de calor y presión.

Paneles: muros formados por entramados de montantes y soleras pudiendo poseer o no un sistema de rigidización mediante diafragma o cruces de San Andrés.

Platea de fundación: losa de hormigón armado apoyada sobre suelo compactado, reforzada con vigas en el perímetro y debajo de los tabiques interiores portantes

Radio interno de plegado: radio interno del pliegue o esquina.

Rigidizador de apoyo o Stiffener: recorte de PGC que se une al alma de la viga PGC para reforzarla contra el abollamiento. También es llamado rigidizador de alma.

Siding: designación norteamericana que corresponde a un revestimiento exterior de tablillas traslapadas. Pueden ser de madera, cemento o vinílicas.

Sobrecargas o acciones variables Live (L): cargas originadas por el uso y ocupación de un edificio, que pueden cambiar durante la vida útil del edificio y que no incluyen cargas debidas a la construcción o provocadas por efectos ambientales.

Steel Framing: sistema constructivo con perfiles de acero galvanizado conformados en frío con un cerramiento multicapa.

Strapping o fleje antipandeo: fleje que disminuye la luz de pandeo de los montantes PGC de los paneles.

Solera: PGU componente del entramado estructural de muros, generalmente en posición horizontal y que se conecta con los extremos de los montantes.

Viga dintel: viga formada generalmente por dos perfiles PGC y dos PGU que se coloca en la parte superior de paneles portantes, cuando se necesita apoyar vigas de entrepisos o cabriadas entre montantes de un panel inferior. Este tipo de viga distribuye las cargas superiores permitiendo resolver así la falta de axialidad entre los elementos estructurales del piso superior y los montantes del piso inferior.

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Viga tubo: vigas o columnas formadas por dos PGC y dos PGU adosados con sus aberturas enfrentadas formando un tubo rectangular y atornillados entre si en. Hay también otras formas de combinar los perfiles para materializarla

Zapatas corridas: fundaciones de hormigón simple o armado, continuas en una zanja entre 40 a 60 cm de ancho.

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CRÉDITOS Y AGRADECIMIENTOS

Colaboraron en la investigación, redacción y corrección de este manual: Sr. Fabián Antón Arq. Pablo Azqueta Arq. Diego Bidart Arq. Ligia Borsi Arq. Flavia Burela Arq. María Laura D'Agostino Arq. Ma. Cecilia D'Eboli Ing. Alberto Englebert Ing. Liliana Girardi Ing. Federico Guardia Sra. Paula Eleonora Islas Arq. Esteban Jáuregui Ing. Eduardo Juárez Allen Arq. Silvina López Planté Sr. Alfredo Lugrin Sra. Gabriela Malagraba Lic. Pablo Messineo Ing. Darío Mislej MMO Matías Mousse Arq. Claudio Negri Arq. Alejandra Núñez Berté Sr. Pablo Olmos Ing. Francisco Pedrazzi Arq. Mariel Prícolo Arq. Florencia Rofrano Arq. Alejandra Soria Arq. Lilian Zanfini

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